一種爆破片爆破壓力測試方法

2023-12-09 05:38:41 1

專利名稱：一種爆破片爆破壓力測試方法
技術領域：
本發明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方 法。
背景技術：
爆破片是廣泛用於化工、石油化工、煉油、冶金、製藥、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。由於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，又要求安全洩放裝置有極高的 動態響應，且有足夠的洩放量，以使生產設備和場所不致產生嚴重破壞的後果。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洩放裝置。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》的適用範圍要求，通常 爆破片可以製成直徑5-1500mm、爆破壓力0. 001-500MPa的各種規格，以適應各種洩放量的 要求。當前爆破片製作已採用了很多高科技手段，材料包括不鏽鋼、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餘種，並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。

發明內容
本發明的目的是提供一種填補技術空白的爆破片爆破壓力測試方法。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)對試驗項目完成後生成檢驗報告。本發明提供了一種爆破片爆破壓力測試方法，其特徵在於所述爆破片爆破壓力 測試方法具體是使用壓縮空氣作為動力，通過管路和設置在管路上的裝置對被測試的爆 破片進行壓力測試和低於預期爆破壓力的疲勞測試；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、冷凍式乾燥機204、空氣緩衝罐205 ；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；冷凍式 乾燥機204和空氣緩衝罐205設置在壓力源201和爆破片夾持裝置202之間；所述壓力源201連接著空氣緩衝罐205 ；空氣緩衝罐205設置在冷凍式乾燥機204
5靠近壓力源201的一側；在冷凍式乾燥機204之前或之後的管路上設置有過濾裝置206。所述爆破片爆破壓力測試系統中，在冷凍式乾燥機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。所述爆破片爆破壓力測試方法中，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。本發明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 適用範圍較大、測試精度較高。考慮到設備的投資和場地佔用，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。我們選用螺杆空壓機作為動力源，為提高 空氣品質配置了冷幹機和空氣緩衝罐。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於開啟狀態，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幹機的空氣開 關，按下空壓機和冷幹機上的啟動按鈕，空壓機和冷幹機開始運轉。2)檢查檢查機器運行狀態，聽機器運轉聲音是否正常，檢查緩衝罐上壓力表的 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。在機器停止運行後，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 裝於試驗臺上。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。然後將爆破片連同夾持器安放於試驗臺中間，安放合適 的墊片，選擇合適的法蘭並將對應的螺塞旋出。用合適的長螺杆將法蘭與爆破片裝置固定 於試驗臺上。用力矩搬手以對角方式將螺栓扭至規定的力矩。本試驗臺僅用於常溫試驗，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，將連接好後的爆破 片裝置安放於試驗臺中間，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 壓緊於試驗臺上。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。本發明硬體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範 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。為了實現對於爆破片的檢測，在爆破片檢測系統中，計算機在控制軟體的調度下， 通過各種傳感器獲取壓力和溫度數值，並且依據檢測標準，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。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範圍。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，分別用於控制 加熱棒和氣體迴路中的電磁閥。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ACl 10-250V,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. OA ；B、開關電源技術指標輸入電壓AC110-250V，輸入電流1. 5A ；輸出DC24V/5A — 路；輸出 DC24V/2A 一路；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；信號調理板採用隔離電源輸入，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採用內置DC-DC電源模塊，採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，提高了信號的抗幹擾能力；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，還設置有一個+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 ；最大切換電流1A ；使 用壽命機械(2xl07)，電氣(2xl05)；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 ；溼度 0-90% 無凝露；尺寸225mmxl32mm(DB-24R，DB-24RD)；5)數據採集卡 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採用了 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 採樣速率下的平滑A/D轉換，或是IOOKHz採樣速率的通道掃描；IS0-AD32L模擬量輸入的技術指標如下通道數32單端/16差分；解析度12位；採樣率200KS/s (最大)；輸入阻抗10，000MQ//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； 設在板卡上的參考晶片BBRef-01用於解決參考電壓漂移，卡上的Lattice FPGA晶片提高 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)；解析度12位；類型AD 7541 ；差分線性度最大1/2LSB/高溫狀態；設定時間低於65PS;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 10V;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，並將輸出電流增至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個用於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的技術指標輸入輸出邏輯電平Logic inputs and output ；輸入 高電平2. 0V(Min)/5. OV(Max)；輸入低電平-O. 5V(Min)/0. 8V(Max)；輸入負載電 流-0. 45mA(Min)/+70iiA ；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；頻率範圍0 to 4MHz ；輸入高電平2.0V(Min)， 5V (Max)；輸入低電平-O. 3V(Min) ,0. 8V (Max)；時鐘源時鐘源頻率250KHz，500KHz，lMHz，2MHz (跳線選擇)；分頻係數100， 10，1 ；電源功耗+5V/500mA(典型值)；尺寸:930x135mm ；各種傳感器技術指標壓力傳感器技術指標輸出形式4 20mADC;供電電源+24VDC;準確度 士0.5% ；介質溫度_20 85°C ；環境溫度_10 60°C ；響應時間彡30mS;負載能力 彡600 Q ；過載壓力2倍；過程連接M20X1. 5外螺紋；在系統中所使用的壓力傳感器量程及其用途如表1所示表1壓力傳感器量程及其用途對照表
壓力傳感器量程傳感器用途0-25Mpa爆破壓力0-60Mpa爆破壓力0-15Mpa中壓壓力0-40Mpa高壓壓力O-IMpa低壓輸出壓力0-70Mpa高壓輸出壓力0-40MPa液壓機壓緊力溫度傳感器技術指標在系統中使用了兩種溫度傳感器，一種是K型熱電偶傳感 器，另一種是Ptioo溫度傳感器；K型熱電偶傳感器用於測量爆破點溫度和液壓機的上下滑 塊的溫度，PTlOO用於測量環境溫度；K型熱電偶溫度傳感器的測量範圍0-1300°C ；K型熱電偶變送器的技術指標如 下輸入κ型熱偶0 1300°C ；輸出4 20mADC ；供電電源9 36VDC供電；響應時間 彡0. 5秒(0 90%輸出)；精度士0. 5% F. S ；工作環境溫度-10°C +70°C;溫度漂移 士200PPM°C ；溼度< 95% RH ；外型尺寸12mmX Φ 44謹；冷端補償0 50°C範圍內，誤差 為 1°C ；重量IOOg ；PtlOO的測量範圍是-200-+600°C，PtlOO的變送器的技術指標如下輸入Ptl00、 Cu50、CulOO傳感器；輸出4 20mADC(二線制輸出方式)；供電電源9 36VDC ；轉換精 度士0. 2% F. S ；溫度漂移士200PPM°C ；線性度輸出與被測溫度呈線性關係；負載能力 9V 36VDC ；響應時間^ 0. 5秒(0 90%輸出)；位移傳感器技術指標有效電氣行程500mm;位移速率 IOOM 歐姆(在 500V =，Ibar，2s)；絕緣能力< 100 μ A (在 500V =，50Hz，lbar，2s)；工作溫度 範圍:-30…+100°C ；儲存溫度範圍:-50-+120°C ；外殼材料電鍍鋁尼龍；位移傳感器的變送器的技術指標如下輸入0-1500Ω ；輸出4_20mA ；電源 9V 36VDC ；轉換精度士0. 2% F. S ；溫度漂移士200PPM°C；線性度輸出與被測溫度呈線 性關係；響應時間^ 0. 5ms (O 90%輸出)。在具體實驗操作中，模擬量輸入接線圖參見圖4 ；模擬量輸出控制接線圖參見圖 5 ；開關量輸出控制接線圖參見圖6。軟體結構說明測試系統的軟體整體框圖如圖7所示。爆破片測試系統的主要功能特色包括(1)整個系統根據試驗項目進行操作，結構清晰，易於操作與管理；(2)能對試驗過程中的數據進行自動記錄與分析；
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(3)系統以計算機控制，實現了自動化和智能化。資料庫結構在爆破片測試系統中，為了便於對系統的管理，建立基於Access資料庫的數據管 理系統。利用Access資料庫可以方便地管理用戶、系統參數、傳感器特性、測量結果和測量 數據。在爆破片測試系統中，設計了 一個名為BPP. dbd的資料庫，在這個資料庫中定義了如 下數據表1)報告表、2)報告設備細表、3)報告樣品表、4)編號規則表、5)採樣數據表、6)操 作員表、7)傳感器校準表、8)疲勞數據表、9)疲勞樣品細表、10)設備表、11)項目參數設置表。在這些數據表中，項目參數設置表是一個系統主表，這個表中定義了實驗各種參 數的設置情況和各種試驗樣品的實驗狀態。其他數據表來源於這個項目參數表的重組。項 目參數設置表的欄位定義如下檢測項目ID、檢測項目編號、申請單位、樣品型號、樣品規格、樣品規格單位、是否 手動壓緊、試樣總高度、壓緊力、設計爆破溫度、設計爆破溫度單位、是否加熱檢測、開始加 壓溫度、傳感器COl量程、是否爆破試驗、標定爆破壓力、爆破壓力允差、抽樣數量、已完成 樣品數、是否疲勞試驗、疲勞試驗壓力上限、疲勞試驗壓力下限、疲勞試驗次數、疲勞抽樣數 量、疲勞完成樣品數。關於軟體中操作中的用戶管理相關問題說明用戶登錄系統要求有用戶登錄管理，程序執行後，首先出現登錄界面，只有輸入 正確的用戶名和密碼才能登錄測試系統。在測試系統中，有兩類用戶，分別是試驗員和管理員。試驗員可以進行試驗項目的 管理與操作，以及報告的管理。管理員除了可以進行試驗員的操作外，還可以對系統進行用 戶管理，設備管理，報告編號設置等操作。用戶管理在具有管理員權限的用戶登錄系統後，選擇主界面上的系統管理，打開 系統管理功能界面。對系統用戶進行管理新增用戶單擊新增按鈕，用戶詳情自動被清空，輸入用戶編號、姓名、密碼以及 權限設置後單擊確定即可增加一個用戶。修改用戶在用戶列表中選擇需要修改的用戶，修改該用戶對應的用戶詳情信息 後單擊確定即可修改該用戶信息。刪除用戶在用戶列表中選擇將要刪除的用戶，單擊刪除按鈕，並在彈出的刪除 確認中確認刪除即可將當前用戶從系統中刪除。系統校準系統要求有校準功能，在主界面上設有系統校準按鈕。在進入系統 校準功能後，可對系統中各個傳感器(包括壓力、溫度、壓緊力、位移等)進行校準。界面上顯示了當前傳感器的當前值，如果該採樣值需要校準，只需要單擊傳感器 所對應的校準按鈕，即可進入相應的校準界面。注意在單擊校準按鈕之前，請先確認傳感器量程與實際傳感器量程是否一致。傳感器的校準採用兩點校準法。分別為低值和高值。具體校準過程如下(以校 準O-IOMPa量程傳感器為例)1.校準低值手動調節系統管路中壓力，使校準傳感器所在位置的壓力在一個較小的值，例如OMPa，從壓力表讀取此時的壓力，在校準值區域輸入，然後點擊按鈕校準 低值；2.校準高值手動調節系統管路中壓力，使校準傳感器所在位置的壓力在一個較 大的值，例如9MPa，從壓力表讀取此時的壓力，在校準值區域輸入，然後點擊按鈕校準 高值；3.校準完成後，單擊完成按鈕，返回校準主界面。此時主界面中的當前值會自 動根據新的校準值進行刷新。注意為了保證測量的精度，請務必選擇與試驗相匹配的傳感器量程。具體的測試時軟體操作時的項目設置在進行一項新的試驗時，需要先對試驗項 目的基本參數進行設置，設置信息主要包括樣品基本參數，需要進行的試驗以及相應的試 驗參數。在登錄系統後，單擊主界面上的項目設置按鈕。 在項目設置界面中，可以執行項目的新建，修改，刪除等操作。具體操作方法與用 戶管理類似，還可以對項目進行條件查詢。可以快速的查找需要的項目信息。參數說明項目參數中包含三類項目信息，分別為樣品參數、爆破試驗參數和疲勞試驗參數。樣品參數中包括項目編號、申請單位、規格、壓緊方式、是否加熱等。爆破試驗參數包括標定壓力、壓力允差、抽樣數量等疲勞試驗參數包括疲勞壓力試驗上下限、疲勞次數、抽樣數量等注意1 項目參數為試驗過程中必需的參數信息，因此，所有參數都是必填項，不 能留空。注意2 雖然系統中允許檢測項目編號相同，但是為了更清楚地區分不同檢測項 目編號，請在設置檢測項目編號時，儘量避免重複，因此建議使用日期+編號的方法來輸 入，如2008年7月25日的第二個檢測項目，則可以輸入20080725-02作為檢測項目編號。注意3 試樣總高度為包括夾持器和壓圈的總高度。爆破試驗在設置完項目參數後，即可以進行爆破試驗。打開項目選擇界面，選擇需要進行試 驗的項目，單擊確定按鈕就可以進入爆破試驗。爆破試驗的界面根據項目參數的不同而有所不同。有四種情況，分別為1.常溫(0-0. 8MPa)爆破試驗，圖5-2 ；2.常溫(0. 8_40MPa)爆破試驗，圖5-3 ； 3.加熱(0-0. 8MPa)爆破試驗，圖5-4 ；4.加熱(0. 8_40MPa)爆破試驗，圖5-5。這4種情況的主要差別在於1. 0-0. 8MPa (低壓)和0. 8_40MPa(中高壓)試驗的管路有所差別；2.加熱試驗比常溫試驗多了 7組液壓機上下加熱板的溫度的控制；3.在加熱試驗中，除了記錄壓力曲線外，還記錄了爆破溫度曲線。每個試驗都有手動和程控兩種方式，手動方式為通過手工的方式調節試驗臺上的 按鈕和旋鈕等進行試驗，檢測程序只記錄數據。程控方式中，整個試驗過程完全由檢測程序 根據試驗參數對試驗的整個過程進行自動控制。壓力曲線中的彩帶以及儀錶盤中的彩帶為樣品爆破壓力的合格區域。界面下方的狀態欄為當前試驗的基本信息，包括操作員、抽樣數量、樣品編號、壓力傳感器量程、壓緊方式、溫度控制點、系統當前進程等。下面以常溫0-0. SMPa程控爆破試驗為例說明操作過程。1.在確認系 統正常後，單擊開始按鈕開始試驗，系統進入自動回程，自動開啟液 壓機主電機並執行回程。注意如果開始後，系統長時間無響應，請確認狀態欄中系統狀態信息，如果顯示 「等待遠程」，請將液壓機控制箱面板上的本地/遠程切換開關調至遠程狀態。2.回程10秒後，液壓機開始下降，此時可以通過單擊液壓機按鈕查看當前液壓 機的位移和壓緊力信息。在此單擊液壓機按鈕可以關閉液壓機子畫面。3.當液壓機壓緊力達到試驗要求後，系統自動開始升壓，此時，系統自動開始記錄 壓力信息，並在曲線中顯示，可以通過調節曲線右側的滑塊來控制升壓的速度。用戶可以通 過曲線縮放和坐標軸平移等操作查看曲線的細節信息。注意為了避免升壓速度突變對試驗造成影響，在調節速度過程中，系統只允許一 個較小的速度調節步長。4.當壓力達到標定爆破壓力的90%後，系統自動降低升壓的速度。5.當爆破片發生爆破後，待系統自動檢測到爆破或單擊停止按鈕。結束升壓。6.試驗完成，單擊退出按鈕，系統提示用戶確認試驗數據有效性。確認畫面如 圖5-6所示。當用戶選擇是，則系統自動保存試驗數據並更新項目中的相關信息。疲勞試驗在設置完項目參數後，即可以進行疲勞試驗。單擊主界面上的疲勞試驗按鈕， 打開項目選擇界面，系統會根據項目設置信息，自動篩選出需要進行疲勞試驗的項目，選擇 需要進行試驗的項目，單擊確定按鈕就可以進入疲勞試驗。疲勞試驗的操作與爆破試驗類似。下面以常溫0-0. SMPa程控疲勞試驗為例說明 操作過程。1.在確認系統正常後，單擊開始按鈕開始試驗，系統進入自動回程，自動開啟液 壓機主電機並執行回程。注意如果開始後，系統長時間無響應，請確認狀態欄中系統狀態信息，如果顯示 「等待遠程」，請將液壓機控制箱面板上的本地/遠程切換開關調至遠程狀態。2.回程10秒後，液壓機開始下降，此時可以通過單擊液壓機按鈕查看當前液壓 機的位移和壓緊力信息。在此單擊液壓機按鈕可以關閉液壓機子畫面。3.當液壓機壓緊力達到試驗要求後，系統自動開始升壓，此時，系統自動開始記錄 壓力信息，並在曲線中顯示，可以通過調節曲線右側的滑塊來控制升壓的速度。用戶可以通 過曲線縮放和坐標軸平移等操作查看曲線的細節信息。注意為了避免升壓速度突變對試驗造成影響，在調節速度過程中，系統只允許一 個較小的速度調節步長。4.當壓力達到疲勞壓力上限的90%後，系統自動降低升壓的速度。5.當壓力達到疲勞壓力上限時，程序自動記錄此時系統狀態，作為疲勞試驗的控 制信息。6.完成系統信息記錄後，程序自動洩荷，開始執行疲勞試驗。7.系統根據設定疲勞次數，自動在壓力上限和壓力下限之間執行升壓，降壓過程，直至次數達到設定疲勞次數。8.試驗完成，單擊退出按鈕，系統提示用戶確認試驗數據有效性。當用戶選擇 是，則系統自動保存試驗數據並更新項目中的相關信息。報告管理一個試驗項目中所有樣品試驗都完成後，就可以進行生產報告。單擊主 界面上的報告管理按鈕，打開項目選擇界面，選擇需要進行報告的項目，單擊確定按 鈕就可以進入報告管理。生成報告進入報告管理後，報告的基本信息，系統會根據之前的項目設置信息以 及試驗結果自動進行填充，其他信息需要用戶以手工輸入或導入的方式進行補充，這些信 息內容包括試驗結論，爆破片主要參數，試驗儀器設備信息，外觀尺寸報告，性能試驗報告， 產品資料審查等六個部分。其中報告編號是根據系統中編號規則自動生成。管理員用戶可 以對系統的報告編號規則進行設置。當所有信息補全後，單擊生成報告按鈕，則報告就 自動生成了。預覽報告報告生成後，可以預覽報告效果，單擊預覽輸出按鈕，就可以打開預 覽界面。此時，用戶可以通過首頁前頁後頁末頁等操作來換頁，也可以改變顯 示比例。注意對於之前未生成報告的項目，必須執行生成報告操作，預覽輸出功能才有 效。對於之前已經生成報告的項目，則生成報告按鈕自動變為修改報告按鈕。列印導出當報告所有頁面都確認無誤後，用戶可以執行列印操作或導出操 作。列印操作允許用戶直接將報告從印表機輸出。導出操作允許用戶將當前報告導出成 word文件或pdf文件。注意1 執行列印操作時，請先確認印表機電源已打開並已正確連接。注意2 執行導出操作時，請注意選擇保存文件類型。系統管理1、設備管理系統應具有基本項目管理功能，在管理員用戶主界面進入系統設備 的管理。管理員可以事先將常用設備添加入庫，建立一個設備庫，在生成報告時，系統會自 動從這個設備庫讀取設備信息，而不需要每次都重複輸入設備信息。2、報告編號規則設置管理員用戶在其主界面進入報告編號規則的設置，報告編 號固定由4個欄位組成，每個欄位可以在時間(年份)、固定字符、3位流水號、3位試驗員編 號等4個部分內容中選擇，而且可以設定相鄰欄位間是否包含連接符(連接符可自定義)， 每次對規則所作的改動可以在示例欄中查看效果。本發明的優點填補了技術空白；為規範、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。


下面結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細的說明圖1為爆破片爆破壓力檢測系統構成簡圖；圖2為IS0-AD32L內部結構圖；圖3為DI0-48的布局13
圖4為模擬量輸入接線圖；圖5為模擬量輸出控制接線圖；圖6為開關量輸出控制接線圖；圖7測試系統的軟體整體框圖；圖8為爆破片爆破壓力試驗系統流程圖。
具體實施例方式實施例1所述爆破片爆破壓力測試方法使用壓縮空氣作為動力，通過管路和設置在管路 上的裝置對被測試的爆破片進行壓力測試和低於預期爆破壓力的疲勞測試；如附圖8所示，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具體為能夠方便進行液壓壓力和內部氣壓 壓力控制的四柱液壓機。所述爆破片爆破壓力測試系統中還設置有用於提高空氣品質的冷凍式乾燥機204 和空氣緩衝罐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的壓力源201具體為，其連接著空氣緩衝罐205。所述爆破片爆破壓力測試系統中，空氣緩衝罐205設置在冷凍式乾燥機204靠近 壓力源201的一側；在冷凍式乾燥機204之前或之後的管路上設置有過濾裝置206。所述爆破片爆破壓力測試系統中，在冷凍式乾燥機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。其他內容參見說明書。實施例2一種爆破片爆破壓力測試方法，其所使用的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具體為能夠方便 進行液壓壓力和內部氣壓壓力控制的四柱液壓機。所述爆破片爆破壓力測試系統中還設置有用於提高空氣品質的冷凍式乾燥機204 或空氣緩衝罐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的壓力源201具體為，其連接著空氣緩衝罐205。所述爆破片爆破壓力測試系統中，空氣緩衝罐205設置在冷凍式乾燥機204靠近 壓力源201的一側；在冷凍式乾燥機204之前或之後的管路上設置有過濾裝置206。所述爆破片爆破壓力測試系統中，在冷凍式乾燥機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。疲勞試驗使用的壓力值為爆破預期壓力值的40 90%。
權利要求
一種爆破片爆破壓力測試方法，其特徵在於所述爆破片爆破壓力測試方法具體是使用壓縮空氣作為動力，通過管路和設置在管路上的裝置對被測試的爆破片進行壓力測試和低於預期爆破壓力的疲勞測試；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)、冷凍式乾燥機(204)、空氣緩衝罐(205)；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；冷凍式乾燥機(204)和空氣緩衝罐(205)設置在壓力源(201)和爆破片夾持裝置(202)之間；所述壓力源(201)連接著空氣緩衝罐(205)；空氣緩衝罐(205)設置在冷凍式乾燥機(204)靠近壓力源(201)的一側；在冷凍式乾燥機(204)之前或之後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方法，其特徵在於所述爆破片爆破壓力 測試系統中，在冷凍式乾燥機(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。
3.按照權利要求1所述爆破片爆破壓力測試方法，其特徵在於所述爆破片爆破壓力 測試方法中，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。
4.按照權利要求1 3其中之一所述爆破片爆破壓力測試方法，其特徵在於所述爆 破片爆破壓力測試方法中，所使用的各種器件技術指標如下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. OA ；B、開關電源技術指標輸入電壓AC110-250V，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；信號調理板採用隔離電源輸入，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採用內置DC-DC電源模塊，採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，提高了信號的抗幹擾能力；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， 還設置有一個+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 ；最大切換電流1A ；使用壽命機械(2xl07)，電氣(2xl05)；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 ；溼度0_90%無凝 露；尺寸225mmxl32mm(DB-24R，DB-24RD)；5)數據採集卡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採用了 200KHz，12位的A/D轉換器，內置1K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採樣 速率下的平滑A/D轉換，或是lOOKHz採樣速率的通道掃描；IS0-AD32L模擬量輸入的技術指標如下通道數32單端/16差分；解析度12位； 採樣率200KS/s(最大)；輸入阻抗10，000MQ//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1(^，士5乂，0-5乂，0-1(^;當外接一個電壓源時能以4-201^灌電流輸出；設在 板卡上的參考晶片BBRef-01用於解決參考電壓漂移，卡上的Lattice FPGA晶片提高了板 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)；解析度12位；類型AD 7541 ； 差分線性度最大1/2 LSB/高溫狀態；設定時間低於65PS;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 10V;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，並將輸出電流增至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個用於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的技術指標輸入輸出邏輯電平Logic inputs and output ；輸入高 電平2. 0V(Min)/5. OV(Max)；輸入低電平-O. 5V(Min)/0. 8V(Max)；輸入負載電 流-0. 45mA (Min) /+70 P 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；頻率範圍0 to 4MHz ；輸入高電平2.0V(Min)， 5V (Max)；輸入低電平-O. 3V (Min) ,0. 8V (Max)；時鐘源時鐘源頻率250KHz，500KHz，lMHz，2MHz (跳線選擇)；分頻係數=100,10,1 ； 電源功耗+5V/500mA(典型值)；尺寸:930x135mm ；各種傳感器技術指標壓力傳感器技術指標輸出形式4 20mADC ；供電電源+24VDC ；準確度士0. 5% ；介 質溫度_20 85°C ；環境溫度_10 60°C ；響應時間30mS ；負載能力600 Q ；過載壓力2倍；過程連接:M20X1. 5外螺紋；在系統中所使用的壓力傳感器量程及其用途如表1所示 表1壓力傳感器量程及其用途對照表 溫度傳感器技術指標在系統中使用了兩種溫度傳感器，一種是K型熱電偶傳感器，另 一種是PtlOO溫度傳感器；K型熱電偶傳感器用於測量爆破點溫度和液壓機的上下滑塊的 溫度，PT100用於測量環境溫度；K型熱電偶溫度傳感器的測量範圍0-1300°C ；K型熱電偶變送器的技術指標如下 輸入K型熱偶0 1300°C ；輸出4 20mADC ；供電電源9 36VDC供電；響應時間 彡0. 5秒(0 90%輸出)；精度士0. 5% F. S ；工作環境溫度-10°C +70°C;溫度漂移 士200PPM°C ；溼度 100M 歐姆(在 500V =，lbar，2s)；絕緣能力< 100 y A(在 500V =，50Hz，lbar，2s)；工作溫度範圍_30… +100°C ；儲存溫度範圍_50…+120°C ；外殼材料電鍍鋁尼龍；位移傳感器的變送器的技術指標如下輸入0-1500Q ；輸出4-20mA ；電源9V 36VDC ；轉換精度士0. 2% F. S ；溫度漂移士200PPM°C ；線性度輸出與被測溫度呈線性關 系；響應時間^ 0. 5ms (0 90%輸出)。
全文摘要
一種爆破片爆破壓力測試方法，其特徵在於所述爆破片爆破壓力測試方法具體是使用壓縮空氣作為動力，通過管路和設置在管路上的裝置對被測試的爆破片進行壓力測試和低於預期爆破壓力的疲勞測試。本發明的優點填補了技術空白；為規範、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G01N3/12GK101871866SQ20091001124
公開日2010年10月27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:瀋陽市特種設備檢測研究院