[发明专利]一种用于安全阀阀盘升力的测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种用于安全阀阀盘升力的测试装置，用来测量不同气压、不同阀盘开度下的阀盘升力，其特征在于，所述的测试装置包括供气装置、连接管道、安全阀(7)、千分尺进给机构(25)、位移检测装置、气压检测装置、压力检测装置和数据采集系统(46)；

所述的供气装置中的空气压缩机(14)与储气罐(13)之间通过连接管(1)连接，储气罐(13)上安装压力表(2)、泄压阀(3)，储气罐(13)下安装排水阀(12)，储气罐(13)中部与球阀(11)左端连接；

所述的连接管道包括管道A(4)、管道B(6)和管道支架(10)；所述的管道A(4)和管道B(6)分别通过中部的管道支架(10)固定在实验台(8)上；所述的管道A(4)和管道B(6)的一端通过气压传感器接头(9)连接，管道A(4)的另一端与球阀(11)的另一端连接，管道B(6)的另一端与安全阀(7)的下法兰A(15)连接；所述的管道支架(10)结构包括上固定座(45)、下固定座(44)、上支架(42)、下支架(40)；所述的上固定座(45)与下固定座(44)之间通过内六角螺栓B(43)连接，上支架(42)与下支架(40)之间通过内六角螺栓A(41)连接，下支架(40)上设有槽型孔，上支架(42)可以在下支架(40)上沿槽型孔移动起到调节高度的作用；

所述的安全阀(7)包括下法兰A(15)、下法兰B(35)、阀口(17)、调整圈(33)、阀盘(32)、下杆(37)、中法兰(19)、导向盘(18)、阀杆(29)、上杆(28)、上法兰(23)和调节螺栓(24)；所述的下法兰B(35)与下法兰A(15)之间通过平头螺栓A(34)连接；所述的阀口(17)一端与下法兰B(35)连接，另一端与调整圈(33)连接；所述的导向盘(18)固定在中法兰(19)上，导向盘(18)与调整圈(33)之间留有间隙，用于安全阀泄压时阀口(17)内的气体流出；所述的阀盘(32)与导向盘(18)之间为间隙配合，阀盘(32)可在导向盘(18)孔内自由移动；所述的阀杆(29)上安装铝片(20)，并通过两个锁紧螺母(30)锁紧，阀杆(29)与调节螺栓(24)之间为间隙配合，可以在调节螺栓(24)孔内移动；所述的下杆(37)通过平头螺栓B(36)与下法兰B(35)和中法兰(19)连接，上杆(28)一端与上法兰(23)连接，另一端与中法兰(19)连接；

所述的千分尺进给机构(25)设置在调节螺栓(24)上，与阀杆(29)之间为螺纹连接，用于调节阀盘(32)的开度；

所述的位移检测装置为激光位移传感器(22)，设置在上法兰(23)上，通过测与铝片(20)之间的距离间接测量阀盘(32)与阀口(17)的距离，可以实现阀盘(32)开度的反馈；

所述的气压检测装置为气压传感器(5)，设置在气压传感器接头(9)上，用于实时监测气压传感器接头(9)处的气压；

所述的压力检测装置为压力传感器(21)，设置在阀杆(29)上，用于测量安全阀阀盘(32)的升力；

所述的数据采集系统(46)与位移检测装置、气压检测装置以及压力检测装置连接，实现数据的采集、处理和保存。

2.根据权利要求1所述的一种用于安全阀阀盘升力的测试装置，其特征在于，所述的数据采集系统(46)包括电源电路(47)、电压采集卡(48)、电流采集卡(49)和上位机(50)，电源电路(47)主要为电压采集卡(48)、电流采集卡(49)、气压传感器(5)、激光位移传感器(22)和压力传感器(21)供电，电压采集卡(48)主要是用来采集激光位移传感器(22)和压力传感器(21)的信号，电压采集卡(48)主要是用来采集气压传感器(5)的信号，电压采集卡(48)和电流采集卡(49)通过USB总线与上位机(50)相连，上位机(50)实现数据的采集、处理和保存。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于安全阀阀盘升力的测试装置，其特征在于，所述的连接管道的所有接触端面上均安装O型密封圈用以增加端面的密封性；所述的下法兰B(35)与下法兰A(15)的端面上设有O型密封圈A(16)，用于增加密封性。

4.权利要求1-3任一项所述的一种用于安全阀阀盘升力的测试装置的测试方法，其特征在于以下步骤：

第一步、启动系统，通过千分尺进给机构(25)调节阀盘(32)的开度，即调节阀口(17)与阀盘(32)的距离，并利用激光位移传感器(22)反馈调节的距离，使之达到设定的开度；空气压缩机(14)充气，通过压力表(2)判断储气罐(13)内的压力达到设定的压力；

第二步、上位机(50)发出采集数据的指令，同时打开球阀(11)，电压采集卡(48)采集激光位移传感器(22)、压力传感器(21)的数据，电流采集卡(49)采集气压传感器(5)的数据，数据通过USB总线传输到上位机(50)；

第三步、上位机(50)将传来的数据进行处理，换算成阀盘(32)的升力，保存并实时显示阀盘(32)的升力曲线：若测试完成，关闭系统；若测试没有完成，继续调节阀盘(32)的开度，重复上述第一步至第三步的过程。