安全阀离线检测装置中自动检测系统设计
2016-03-25 16:38:21   来源：   评论：0 点击：

本文通过研究安全阀检测技术现状与安全阀离线检测装置构造、流程与工作原理，选择相应的技术手段，采取可编程逻辑控制器、触摸屏显示与操作等技术，设计了安全阀检测装置自动检测系统。该设计可大大提高安全阀离线检测装置检测精度与操作性、安全性，确保装置可靠运行和操作安全。本文由上海五岳泵阀制造有限公司协助转载分享，上海五岳为专业的安全阀厂家，主要生产各类弹簧式安全阀，先导式安全阀，并终身为使用单位提供相关产品技术支持。 

　　[关键词]安全阀；离线检测装置；自动检测系统 
　　中图分类号：TH134 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0090-01 
　　目前，安全阀检测与校验主要有离线检测和在线检测两种技术手段。安全阀通过检测校验装置离线检测，就是将安全阀从所在装备中分离，安装在安全阀离线检测装置上，然后使用检测介质给安全阀增压使安全阀开启，通过观察检测装置上压力表读数来确认安全阀开启压力。根据安全阀的结构特点和检测与校验工作的实际要求，以及确保检测精度与操作安全，本研究在安全阀离线检测装置手动检测模式基础上设计了自动检测模式，以便实现手动检测和自动检测优势互补。 
　　1 安全阀离线检测装置介绍 
　　气体装备上使用的安全阀种类繁多，其工作压力主要在0.36MPa～38.5MPa之间。不同的安全阀其检验压力不同，给安全阀的全面校验带来了一定的难度，技术上存在一定的风险。为有效解决这一问题，根据气体装备中弹簧式安全阀开启压力分布，安全阀离线检测装置中设置低压、中压和高压三个检测压力区域。其中，高压区的检测需利用气动增压泵对工作介质采取增压措施，以便使安全阀的检测能力覆盖更多压力范围。 
　　在低压区和中压区，气源压力高于安全阀的检测压力，可直接将经过过滤的检测气体接到安全阀检测校验平台直接对安全阀进行检测。在高压区，气源气体的压力低于安全阀的检测需求压力，不能满足检测与校验要求。此时，检测气体经过进增压泵阀和驱动气进增压泵阀，通过气驱动增压泵对检测气进行加压。增压采用气驱增压技术，以检测气源为驱动力（气驱增压机的驱动力为0.2MPa～0.8MPa），推动气驱增压泵的大面积活塞，在压力相等的情况下，小活塞端来自检测气源的检测气压力便可得到提升，增压后的高压检测气进入高压缓冲器中贮存，然后使用精密调压阀调整至校验所需的压力后对安全阀进行检测与校验。 
　　2 自动检测系统设计 
　　手动检测模式只需要提供检测气源，可以在无市电的野战条件下完成安全阀的检测与校验工作。由于安全阀的开启压力范围大，尽管分低压、中压、高压三个压力区域，但每个区域的压力跨度仍然较大，机械压力表受分度限制，压力处于低压边缘区时，难免存在人工观察误差。特别是检测与校验开启压力较低的安全阀时，检测设备通过机械压力表很难准确读出测量结果。因此，本设计原检测装置流程基础上，增加了压力传感器、可编程逻辑控制器、触屏控制器及微型打印机，可实现安全阀状态参数自动检测并打印检测结果。 
　　自动检测模式通过使用压力传感器将压力信号转换成电信号，并输入至可编程逻辑控制器，通过可编程逻辑控制器自动控制电磁阀的启闭，来实现不同压力范围安全阀的自动检测。这种检测模式自动化程度高、操作简便，只要压力传感器选择适当，在一定的压力范围内测量精度容易得到保证。但为了满足可编程逻辑控制器、电磁阀和液晶屏的供电要求，自动检验模式需要有外电源。 
　　自动检测系统以触摸屏为中心控制平台，可编程逻辑控制器的CPU接受来自触压力传感器的信号，处理后控制各电磁阀和打印机工作，使系统工作达到设计要求。自动控制系统基本原理如图1所示。 
　　同时，该自动检测系统通过压力传感器监测检测装置各关键点压力，实时传递并显示在触控屏监视界面，使操作人员可精确掌控检测装置及安全阀实际压力，实现了安全阀离线监测装置可视化与智能化，并有效提高安全阀检测操作安全性。自动检测系统监视界面设计如图2所示。 
　　通过自动检测系统检测安全阀，首先需要根据被检测安全阀的性能参数，对检测装置输出压力范围进行选择，以确保安全阀性能检测的精确性与安全性，其压力选择控制界面设计如图3所示。 
　　本设计根据检测需求分别将低压、中压、高压三个压力区域又细分为若干区域，操作过程只需在触控屏上查找到被测安全阀相应压力范围，按“确认”键即可进入自动检测程序，对安全阀进行自动检测并打印检测结果。同时设计了快捷测试选项，可人工自行设定压力范围，对特殊压力安全阀进行准确性能测试。 
　　3 主要技术指标 
　　安全阀检验设备自动检测系统主要技术性能指标参数如下： 
　　检测压力范围： 
　　低压区域 0.3MPa～1.5MPa（手动操作） 
　　0.05MPa～1.5MPa（自动操作） 
　　中压区域 1.5MPa～11MPa 
　　高压区域 11MPa～40MPa 
　　检测精度：±5%（传感器精度1.0级） 
　　输入电压：220V交流电 
　　输入功率：～1kW 
　　连续工作能力：≥4h 
　　环境温度：-10℃～+50℃ 
　　相对湿度：≤85% 
　　4 总结 
　　本设计实现了气体装备安全阀的离线检测自动化与智能化，使检验压力选择和操作控制更加简便。自动检测系统压力覆盖面较手动操作范围更广，消除了手动操作产生的人工观察误差，对操作人员的专业知识、经验技能等要求降低，使安全阀的性能检验工作过程得到简化。虽然智能化、可视化、虚拟化、网络化是自动控制设备的研发方向，但由于考虑经济方面的因素，本设计不宜盲目采用最先进的控制技术，而应该采用相对成熟的控制技术，以规避研制的技术风险。（完）