[发明专利]一种测量爆破阀管端载荷的装置及方法

摘要

本发明公开了一种测量爆破阀管端载荷的装置及方法，涉及爆破阀领域。该装置包括千斤顶、称重传感器、数据采集系统和四个应变片：第一应变片、第二应变片、第三应变片和第四应变片；该方法包括以下步骤：将装置与爆破阀组装，通过千斤顶调整的爆破阀高度，记录爆破阀不同高度时，称重传感器的载荷与应变片的应变值；进而利用最小二乘法计算得到载荷与应变值之间的线性关系公式。当爆破阀爆破时，将应变片的应变值代入线性关系公式中即可得到爆破阀爆破时对两端管道竖直方向的冲击力。本发明能够测量爆破阀爆破时对两端管道竖直方向的冲击力，从而给爆破阀两端管道提供重要的设计依据。

主权项

一种测量爆破阀管端载荷的装置，其特征在于：包括千斤顶(9)、称重传感器(10)、数据采集系统(1)和4个应变片：第一应变片(3)、第二应变片(6)、第三应变片(4)和第四应变片(7)；所述测量爆破阀管端载荷的装置测量爆破阀管端载荷时，将待测试爆破阀(8)的一端通过第一连接件固定，另一端通过第二连接件固定；将第一应变片(3)、第二应变片(6)相对贴于第一连接件的外侧壁，第一应变片(3)、第二应变片(6)与爆破阀(8)的距离均为100～300mm；将第三应变片(4)贴于第二连接件与第一应变片(3)对应之处，将第四应变片(7)贴于第二连接件与第二应变片(6)对应之处；将称重传感器(10)放置于爆破阀(8)的下方，将千斤顶(9)放置于称重传感器(10)与爆破阀(8)之间，千斤顶(9)的顶部与爆破阀(8)接触、且不受力；将第一应变片(3)、第二应变片(6)、第三应变片(4)、第四应变片(7)和称重传感器(10)均与数据采集系统(1)连接；通过千斤顶(9)调整爆破阀(8)的高度，每次调整爆破阀(8)的高度均不同，调整次数为10次以上，调整高度范围小于20mm；每次调整千斤顶(9)的高度后，均通过数据采集系统(1)记录称重传感器(10)的载荷、第一应变片(3)的应变值、第二应变片(6)的应变值、第三应变片(4)的应变值和第四应变片(7)的应变值；根据所有记录的称重传感器(10)的载荷、第一应变片(3)的应变值、第二应变片(6)的应变值、第三应变片(4)的应变值和第四应变片(7)的应变值，利用最小二乘法计算得到称重传感器(10)的载荷与应变值之间的线性关系公式：L＝m·x+b，其中L为称重传感器(10)的载荷，x为应变值，m和b均为最小二乘法的常数；根据所有记录的第一应变片(3)的应变值和称重传感器(10)的载荷值，利用最小二乘法计算得到第一应变片(3)的应变值与称重传感器(10)载荷值的相关系数R1；根据所有记录的第二应变片(6)的应变值和称重传感器(10)的载荷值，利用最小二乘法计算得到第二应变片(6)的应变值与称重传感器(10)载荷值的相关系数R2；根据所有记录的第三应变片(4)的应变值和称重传感器(10)的载荷值，利用最小二乘法计算得到第三应变片(4)的应变值与称重传感器(10)载荷值的相关系数R3；根据所有记录的第四应变片(7)的应变值和称重传感器(10)的载荷值，利用最小二乘法计算得到第四应变片(7)的应变值与称重传感器(10)载荷值的相关系数R4；将相关系数R1、R2、R3和R4进行比较，选取与最接近1的相关系数对应的应变片作为爆破阀测量应变片；拆除爆破阀(8)底部的千斤顶(9)和称重传感器(10)，将爆破阀(8)点火驱动，爆破阀(8)爆破时，通过数据采集系统(1)记录爆破阀测量应变片的爆破应变值；将爆破应变值代入公式L＝m·x+b的x中，计算得到L值；将L值作为爆破阀爆破时对两端管道竖直方向的冲击力。