閥門壽命測試系統的製作方法

2023-10-05 01:03:44 2

閥門壽命測試系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種閥門壽命測試系統，包括：上位機，用於設定開關次數；驅動裝置，包括用於驅動被測閥門的輸出端；升降平臺，用於驅動驅動裝置到達與被測閥門相適應的高度；控制器，與上位機和驅動裝置電連接，用於根據開關次數控制驅動裝置對被測閥門的測試次數。在測試過程中，上位機將開關次數發送給控制器。於是，控制器便可以根據其接收到的開關次數控制驅動裝置對被測閥門進行相應次數的開關操作，直到實際開關數目已經達到上位機設定的開關次數。這樣，在整個的過程中，不需要人工手動進行幹預開關過程，提高了測試效率、降低了勞動強度，具有結構簡單、成本低的特點。
【專利說明】閥門壽命測試系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及閥門測試領域，特別是涉及一種閥門壽命測試系統。
【背景技術】
[0002]閥門壽命試驗是研究產品壽命特徵的方法，是可靠性試驗中最重要的項目之一。測試時模仿實際工況條件，將產品放在特定的試驗條件下，比如常溫、高溫、低溫等，考察其失效隨時間變化的規律，更好地判斷產品在實際應用中的工作年限。
[0003]一般的閥門出廠時零部件的加工尺寸、精度、光潔度和整機閥門出廠時的壓力試驗檢查不能完全衡量出廠閥門產品的內在質量問題，一臺閥門出廠時檢查完後但到客戶使用時短時間就有可能出現質量問題。
[0004]通過閥門壽命試驗，將閥門產品放在特定的模擬工況條件下進行開關次數循環試驗，可以了解閥門的壽命特徵、失效規律、平均壽命以及在壽命試驗過程中可能出現的各種失效模式，如有的閥門在不同溫度下會有不同程度的洩漏。結合失效分析，可進一步弄清楚導致失效的失效機理，如閥門的密封性能、加工的質量、材料搭配的正確性、設計結構的合理性等，為提高閥門的設計、改進產品質量有重要依據。
[0005]現有的閥門壽命測試中，多數是以手動開關循環來完成，如遇到閥門口徑過大，手動難以實現的用減速電機來代替。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是提供一種結構簡單、成本低、可適於不同尺寸閥門高度變化的、可自動計數的閥門壽命測試系統。
[0007]為解決上述技術問題，作為本實用新型的一個方面，提供了一種閥門壽命測試系統，包括:上位機，用於設定開關次數；驅動裝置，包括用於驅動被測閥門的輸出端；升降平臺，用於驅動驅動裝置到達與被測閥門相適應的高度；控制器，與上位機和驅動裝置電連接，用於根據開關次數控制驅動裝置對被測閥門的測試次數。
[0008]進一步地，閥門壽命測試系統還包括:扭矩傳感器，與上位機電連接，上位機根據扭矩傳感器的檢測結果生成被測閥門的扭矩/開關次數曲線。
[0009]進一步地，閥門壽命測試系統還包括:變頻器，與控制器電連接，控制器根據驅動裝置的傳動比的大小通過變頻器控制被測閥門的開啟速度或關閉速度。
[0010]進一步地，閥門壽命測試系統還包括:溫度傳感器，與上位機電連接，上位機根據溫度傳感器的檢測結果生成被測閥門的溫度/開關次數曲線。
[0011]進一步地，閥門壽命測試系統還包括:壓力傳感器，與上位機電連接，上位機根據壓力傳感器的檢測結果生成被測閥門的壓力/開關次數曲線。
[0012]進一步地，閥門壽命測試系統還包括:閥門限位檢測單元，與控制器電連接，用於在檢測到被測閥門開關到位時發出閥門到位信號，閥門到位信號觸發控制器控制驅動裝置換向轉動。[0013]進一步地，閥門壽命測試系統還包括:增壓裝置，輸出口與被測閥門的輸入端連接，用於向被測閥門施加介質壓力。
[0014]進一步地，驅動裝置與被測閥門的輸出端通過萬向節連接。
[0015]進一步地，升降平臺包括:液壓驅動部、底座、升降架、工作檯面和萬向腳輪，升降架安裝在底座的上方，萬向腳輪安裝在底座的下方，工作檯面與升降架的頂部連接，液壓驅動部與升降架驅動連接。
[0016]進一步地，驅動裝置與上位機分立地設置。
[0017]在測試過程中，首先向上位機中輸入開關次數，即該次測試所需要開關的總次數。於是，上位機將開關次數發送給控制器。於是，控制器便可以根據其接收到的開關次數控制驅動裝置對被測閥門進行相應次數的開關操作，直到實際開關數目已經達到上位機設定的開關次數。這樣，在整個的過程中，不需要人工手動進行幹預開關過程，提高了測試效率、降低了勞動強度，具有結構簡單、成本低的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1示意性示出了本實用新型的整體結構示意圖；
[0019]圖2示意性示出了升降平臺的結構示意圖；
[0020]圖3示意性示出了驅動裝置的結構示意圖；以及
[0021]圖4示意性示出了被測閥門的結構示意圖。
[0022]圖中附圖標記:1、上位機；2、驅動裝置；3、被測閥門；4、升降平臺；5、控制器；6、增壓裝置；7、液壓驅動部；8、底座；9、升降架；10、工作檯面；11、萬向腳輪；12、扭矩傳感器；13、減速器；14、電機；15、盲板；16、管路。
【具體實施方式】
[0023]以下對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0024]現有閥門壽命測試過多依賴於人的操作，效率低下。另外，現有技術中的閥門壽命測試裝置不具有通用性，在高低溫環境中不易操作。閥門在開關循環過程中不能直接對開關次數加以統計，不能實時記錄閥門在不同溫度、不同壓力下的扭矩值。當閥門規格種類不同時，單純的減速電機難以全部滿足不同種類閥門的操作，需要間接轉換，浪費成本。測試結果不能以文件形式保存，不具有直觀性。
[0025]請參考圖1至圖4，本實用新型提供了一種閥門壽命測試系統，包括:上位機1，用於設定開關次數；驅動裝置2，包括用於驅動被測閥門3的輸出端；升降平臺4，用於驅動驅動裝置2到達與被測閥門3相適應的高度；控制器5，與上位機I和驅動裝置2電連接，用於根據開關次數控制驅動裝置2對被測閥門3的測試次數。
[0026]在測試過程中，首先向上位機(例如PC機或工控機等)中輸入開關次數，即該次測試所需要開關的總次數。於是，上位機將開關次數發送給控制器(例如，單片機或PLC等)。於是，控制器便可以根據其接收到的開關次數控制驅動裝置2對被測閥門3進行相應次數的開關操作，直到實際開關數目已經達到上位機設定的開關次數。這樣，在整個的過程中，不需要人工手動進行幹預開關過程，提高了測試效率、降低了勞動強度，具有結構簡單、成本低的特點。
[0027]此外，本實用新型還可通過對升降平臺的控制(例如，可以是人工手動，也可以是通過控制器來控制)，來使驅動裝置2自動升降，以便與不同尺寸和型號的被測閥門3的高度匹配。因而，使得本實用新型具有很好的通用性，可以應用到不同尺寸的閥門測試當中。
[0028]優選地，閥門壽命測試系統還包括:扭矩傳感器12，與上位機I電連接，上位機I根據扭矩傳感器12的檢測結果生成被測閥門3的扭矩/開關次數曲線。扭矩傳感器可測得每次開關過程中的扭矩，這樣，當上位機I獲取這些扭矩後，就可以根據每次開關時檢測到的扭矩，生成扭矩與開關次數之間的關係曲線圖，並提供給測試人員，具有直觀、方便的特點，提高了測試效率。
[0029]優選地，閥門壽命測試系統還包括:變頻器，與控制器5電連接，控制器5根據驅動裝置2的傳動比的大小通過變頻器控制被測閥門3的開啟速度或關閉速度。通過對變頻器的控制，可以方便地控制被測閥門3在打開和關閉過程中的速度。
[0030]優選地，閥門壽命測試系統還包括:溫度傳感器，與上位機I電連接，上位機I根據溫度傳感器的檢測結果生成被測閥門3的溫度/開關次數曲線。通過溫度傳感器可以檢測到當前的測試溫度，並生成溫度與開關次數之間的關係曲線。
[0031]優選地，閥門壽命測試系統還包括:壓力傳感器，與上位機I電連接，上位機I根據壓力傳感器的檢測結果生成被測閥門3的壓力/開關次數曲線。通過壓力傳感器可以檢測到當前的測試壓力，並生成壓力與開關次數之間的關係曲線。
[0032]優選地，閥門壽命測試系統還包括:閥門限位檢測單元，與控制器5電連接，用於在檢測到被測閥門3開關到位時發出閥門到位信號，閥門到位信號觸發控制器控制驅動裝置2換向轉動。例如，閥門限位檢測單元可以是行程開關等，這樣，就可以利用閥門限位檢測單元得到閥門是否打開或關閉到位。如果已經打開或關閉到位，則控制器可以控制驅動裝置2 (例如電機14)反向轉動，從而進行相反的操作。
[0033]優選地，閥門壽命測試系統還包括:增壓裝置6，輸出口與被測閥門3的輸入端連接，用於向被測閥門施加介質壓力。利用增壓裝置6可以向被測閥門3內施加一定的壓力。例如，請參考圖4，在被測閥門3的兩端可分別安裝一個盲板15，其用於將被測閥門3的兩端封閉，以向被測閥門3施加壓力。其中，一個盲板15上設置有輸入口，其通過管路16與增壓裝置6的輸出端連接，因而，不受被測閥門位置的影響。
[0034]特別地增壓裝置6包括氣缸、壓力表、數顯表、電路板、殼體及管線等，氣缸由低壓壓縮空氣驅動，壓力表與數顯表能隨時顯示介質的壓力，安全可靠。
[0035]優選地，驅動裝置2與被測閥門3的輸出端通過萬向節連接。在一個實施例中，請參考圖3，本實用新型還包括減速器13，電機14通過減速器13與扭矩傳感器12連接。萬向節的使用避免了被測閥門與升降平臺4的微小高度差的變化，保證了驅動的平穩性
[0036]優選地，升降平臺4包括:液壓驅動部7、底座8、升降架9、工作檯面10和萬向腳輪11，升降架安裝在底座的上方，萬向腳輪11安裝在底座8的下方，工作檯面10與升降架9的頂部連接，液壓驅動部7與升降架9驅動連接。液壓驅動部7通過液壓油控制升降架9的升高與降低，進而帶動工作檯面10的升降動作，萬向腳輪11的使用使該升降平臺4能夠移動到任意位置。
[0037]優選地，驅動裝置2與上位機I分立地設置，這樣，二者可以獨立移動，不受被測閥門位置的限制，特別是當被測閥門在高溫爐中或低溫槽中時都能夠很好的檢測，即能夠滿足閥門在不同溫度下不同位置閥門壽命的測試。進一步地，在不同溫度、不同壓力下，通過驅動裝置與上位機相連，可以實時記錄閥門在不同溫度、不同壓力下的扭矩值，為驅動裝置的選型提供重要依據。
[0038]特別地，本實用新型中的控制器可採用PLC控制器，這樣，可大大簡化以往繼電控制系統過於複雜的局面。
[0039]針對上述種種缺點，本測試裝置的實用新型目的在於提高閥門壽命測試的效率，通過升降機構來滿足不同閥門規格的要求，具有通用性。測試結果能在電腦上實時顯示，包括測試的扭矩、閥門的開關次數隨時間變化曲線，結果更明了直觀。PLC程序自動控制驅動裝置正反操作，每當閥門到開或關的位置時，驅動裝置會自動進行反向運動，取代人工操作。開關次數控制可在電腦軟體中自定義設置，當開關次數達到要求時，驅動裝置自動停止。本測試裝置不受閥門位置的限制，滿足了閥門在高低溫中同樣能測試的要求，測試裝置具有靈活性。
[0040]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種閥門壽命測試系統,其特徵在於,包括: 上位機(1)，用於設定開關次數； 驅動裝置(2)，包括用於驅動被測閥門(3)的輸出端； 升降平臺(4)，用於驅動所述驅動裝置(2)到達與所述被測閥門(3)相適應的高度； 控制器(5)，與所述上位機(I)和所述驅動裝置(2)電連接，用於根據所述開關次數控制所述驅動裝置(2 )對所述被測閥門(3 )的測試次數。
2.根據權利要求1所述的閥門壽命測試系統，其特徵在於，所述閥門壽命測試系統還包括: 扭矩傳感器，與所述上位機(I)電連接，所述上位機(I)根據所述扭矩傳感器的檢測結果生成所述被測閥門(3)的扭矩/開關次數曲線。
3.根據權利要求1所述的閥門壽命測試系統，其特徵在於，所述閥門壽命測試系統還包括: 變頻器，與所述控制器(5)電連接，所述控制器(5)根據所述驅動裝置(2)的傳動比的大小通過所述變頻器控制所述被測閥門(3)的開啟速度或關閉速度。
4.根據權利要求1所述的閥門壽命測試系統，其特徵在於，所述閥門壽命測試系統還包括: 溫度傳感器，與所述上位機(I)電連接，所述上位機(I)根據所述溫度傳感器的檢測結果生成所述被測閥門(3)的溫度/開關次數曲線。
5.根據權利要求1所述的閥門壽命測試系統，其特徵在於，所述閥門壽命測試系統還包括: 壓力傳感器，與所述上位機(I)電連接，所述上位機(I)根據所述壓力傳感器的檢測結果生成所述被測閥門(3)的壓力/開關次數曲線。
6.根據權利要求1所述的閥門壽命測試系統，其特徵在於，所述閥門壽命測試系統還包括: 閥門限位檢測單元，與所述控制器(5)電連接，用於在檢測到所述被測閥門(3)開關到位時發出閥門到位信號，所述閥門到位信號觸發所述控制器控制所述驅動裝置(2)換向轉動。
7.根據權利要求1所述的閥門壽命測試系統，其特徵在於，所述閥門壽命測試系統還包括: 增壓裝置(6)，輸出口與所述被測閥門(3)的輸入端連接，用於向所述被測閥門施加介質壓力。
8.根據權利要求1所述的閥門壽命測試系統，其特徵在於，所述驅動裝置(2)與所述被測閥門(3)的輸出端通過萬向節連接。
9.根據權利要求1所述的閥門壽命測試系統，其特徵在於，所述升降平臺(4)包括:液壓驅動部、底座、升降架、工作檯面和萬向腳輪，所述升降架安裝在所述底座的上方，所述萬向腳輪安裝在所述底座的下方，所述工作檯面與所述升降架的頂部連接，所述液壓驅動部與所述升降架驅動連接。
10.根據權利要求1所述的閥門壽命測試系統，其特徵在於，所述驅動裝置(2)與所述上位機(I)分立地設置。
【文檔編號】G01M13/00GK203688210SQ201320867960
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】方存正, 焦倫齡, 王奕彤, 孫曾興, 吳嘯, 方品田 申請人:方正閥門集團有限公司