Foodjx導(dǎo)讀:彈簧安全閥的開(kāi)啟、關(guān)閉動(dòng)作是依靠其進(jìn)口端的介質(zhì)壓力變化和彈簧預(yù)緊力來(lái)使閥芯自動(dòng)開(kāi)啟及關(guān)閉。當(dāng)介質(zhì)壓力(內(nèi)壓)升高到提升力比彈簧預(yù)緊力大時(shí),閥芯克服彈簧預(yù)緊力自動(dòng)開(kāi)啟,泄放多余的介質(zhì),使內(nèi)壓下降,又由于彈簧力的作用,當(dāng)內(nèi)壓降至安全值時(shí),閥芯自動(dòng)關(guān)閉,泄放停止。
根據(jù)這個(gè)原理,可以設(shè)想,在線(又稱(chēng)熱態(tài))測(cè)量或調(diào)整安全閥時(shí),如果由外部提供一個(gè)向上的附加力,則當(dāng)介質(zhì)壓力與這個(gè)附加力的總和剛剛克服彈簧預(yù)緊力時(shí),閥芯同樣也會(huì)開(kāi)啟,甚至在沒(méi)有介質(zhì)作用的離線(又稱(chēng)冷態(tài))條件下,單獨(dú)由外部附加力克服彈簧預(yù)緊力時(shí),閥芯也可開(kāi)啟,圖一清楚地表示了這種力的平衡關(guān)系。
很明顯,我們可以看出,閥芯開(kāi)啟的條件為:
FT=FW+PL×S
其中:FT——彈簧預(yù)緊力
FW——外部附加力
PL——介質(zhì)作用壓力
S——安全閥密封面面積
則開(kāi)啟壓力P為:P=PL+FW/S
當(dāng)冷態(tài)時(shí),P=FW/S
顯然,如果能夠準(zhǔn)確地測(cè)定附加外力FW,就可以根據(jù)已知的閥芯面積S和系統(tǒng)工作壓力,很容易地求得安全閥的開(kāi)啟壓力P。這即為安全閥在線測(cè)試技術(shù)的設(shè)計(jì)依據(jù)和原理。
技術(shù)依據(jù)
根據(jù)對(duì)彈簧安全閥開(kāi)啟動(dòng)作特性的分析,可以得出:在外加力FW的作用下,一個(gè)安全閥從關(guān)閉到開(kāi)啟,再由開(kāi)啟到關(guān)閉的全過(guò)程中,外附加力FW的變化規(guī)律,當(dāng)附加力從零逐步增加,與內(nèi)壓力PL×S之和正好為彈簧預(yù)緊力時(shí),閥門(mén)微啟,增大了介質(zhì)作用面積S,使得用來(lái)克服彈簧預(yù)緊力的內(nèi)壓作用力急劇增大,其結(jié)果在瞬間減小了外附加力。從而出現(xiàn)*個(gè)特征峰A。當(dāng)外附加力逐漸減小而達(dá)到關(guān)閉點(diǎn)時(shí),由于介質(zhì)作用面積忽然減小,為保持力的平衡關(guān)系,此時(shí),外附加力會(huì)出現(xiàn)瞬間回升現(xiàn)象,即第二個(gè)特征峰點(diǎn)B。上述兩個(gè)特征峰點(diǎn)A和B是在線條件下檢測(cè)安全閥開(kāi)啟壓力、回座壓力的技術(shù)依據(jù)。
當(dāng)閥門(mén)未打開(kāi)前,外附加力克服閥芯靜態(tài)剛性力,當(dāng)達(dá)到開(kāi)啟點(diǎn)以后,外附加力改為克服彈簧的彈性力,兩者隨時(shí)間變化的斜率不同,從而出現(xiàn)*個(gè)拐點(diǎn)C,同樣情況,在閥門(mén)關(guān)閉時(shí)也會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)拐點(diǎn)D。這兩個(gè)拐點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)閥門(mén)的開(kāi)啟和回座,正是冷態(tài)時(shí)測(cè)試閥門(mén)開(kāi)啟、回座壓力的技術(shù)依據(jù)。從以上分析不難看出,安全閥在線測(cè)試技術(shù)的關(guān)鍵在于如何正確迅速地找到對(duì)應(yīng)開(kāi)啟的特征點(diǎn)。
系統(tǒng)構(gòu)成
在線檢測(cè)系統(tǒng)由機(jī)械夾具、液壓動(dòng)力單元和數(shù)據(jù)采集處理單元三大部分組成,彼此相對(duì)獨(dú)立,由兩條10米長(zhǎng)的液壓軟管和兩條10米長(zhǎng)的五芯屏蔽電纜互相聯(lián)成一個(gè)完整的安全閥測(cè)試系統(tǒng)。它具有體積小、重量輕、組件模塊化、設(shè)備計(jì)算機(jī)化、操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠等顯著特點(diǎn),性能在許多方面都超過(guò)國(guó)外同類(lèi)儀器水平。
夾具:保證對(duì)待測(cè)安全閥實(shí)施夾持定位,為液壓動(dòng)力單元提供施加外力的環(huán)境,采用組合式結(jié)構(gòu),拆卸十分方便。
液壓動(dòng)力單元:提供可調(diào)節(jié)的液壓輸出和流量,zui大輸出10MPa,zui大提升力為50KN,用以控制外加的提升力和提升速度。
數(shù)據(jù)處理單元:它是測(cè)試系統(tǒng)的核心,直接決定系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性。
其中,力
傳感器采用輪輻式結(jié)構(gòu),靈敏度*,精度可達(dá)到0.05%,壓力傳感器采用高溫型傳感器,工作溫度可達(dá)200~250度。兩種傳感器均為高輸出式,內(nèi)藏放大器,其線性度、重復(fù)性和抗*力*。
測(cè)試系統(tǒng)采用了二通道低增益,高精度放大電路,智能化A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集電路,可同時(shí)采集力、壓力二個(gè)參數(shù),核心部分選用目前市場(chǎng)上*的筆記本電腦(CPUPⅢ600),可繪制曲線并打印測(cè)試結(jié)果,具有漢字化的人機(jī)對(duì)話功能,各測(cè)量通道的數(shù)據(jù)均可在屏幕上顯示,在超量程的情況下,確保系統(tǒng)和安全閥的安全,全部硬件采用模塊化結(jié)構(gòu),便于維修和調(diào)試。
另外,為保證主機(jī)能在50℃的高溫環(huán)境下正常連續(xù)的工作,特別設(shè)計(jì)了輔助配套設(shè)備——電腦低溫工作臺(tái)。