[发明专利]压力容器安全阀在线检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种安全阀检测系统，特别涉及一种对安全阀进行在线开启压力检测的系统。

背景技术

在电力、石油、化工等部门的锅炉、压力容器、压力管道等设备上都安装了一定数量的安全阀。安全阀需要定期进行检测，一般每年至少一次。安全阀定期检测的一个重要内容是安全阀开启压力的调整和校验。

安全阀开启压力的调校有在线调校和离线调校两种方法。离线调校需要将安全阀从设备上拆下来利用专门的校验台进行测试，该方法需要安全阀所在设产装置停车，影响生产，且效率低，劳动强度大。而在线调校可以在生成装置不停车状态下测量安全阀的开启压力，而不需提高系统压力。

目前用于生产的安全阀在线调校仪器的体积大、重量大，携带不方便。判断安全阀开启的方法目前有：特征点法、位移检测法和声音监听法。特征点法为防止对外加力曲线特征点的误判，必须保证附加外力的连续均匀，因此采用该方法的仪器需要配有电动液压装置来施加附加外力，系统繁琐，体积庞大，不适合现场使用。采用位移检测法的仪器多用简单的触点探针结构来监测安全阀的开启。该种仪器的液压缸、联结螺母和阀杆间的联结均采用便于拆卸的螺纹连接，联结部件之间必然存在微小的间隙，当施加拉力时这种间隙消失，导致固定在联接螺母上的探针与接触点之间的位移必然发生变化，但是这种变化并不是安全阀开启引起的，容易引起误判。采用声音监听法的仪器直接利用拾音探头监听安全阀开启的声音。在环境噪声比较嘈杂的情况下，利用这种仪器很难准确判断安全阀的开启。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹簧式安全阀开启压力的在线调校系统。该系统采用位移检测法和声音监听法判断安全阀开启状态，开启状态判断准确，数据处理方便、操作简单，结构紧凑、体积小、便于现场操作。

本发明的目的是这样实现的：安全阀在线调校系统由机械夹具、液压系统、数据采集系统和数据分析软件四部分组成。机械夹具为将两根立柱7分别旋入水平加紧组件18的螺孔并锁紧，在立柱7的上方套一横梁11，并用定位螺母5固定；横梁11孔内放置油缸4，用锁紧螺母6将油缸4固定；中心连杆9插入油缸4的中心孔，在中心连杆7下端旋入限位-强关器12，再用联结螺母14将中心连杆9的下端与安全阀阀杆15联结；力传感器10在中心连杆9的上部套入，使力传感器10油缸4的空心柱塞接触；在中心连杆9上旋入连杆螺母8，与力传感器10接触。液压系统为手动油泵2利用快装接头由软管3与油缸4接通。

数据采集系统包括力传感器10、位移接触传感器1、音频传感器13、数据采集仪20。音频传感器包括壳体13.1、密封盖13.5、磁性体13.4、声电转换元件13.3、音频电缆13.2，壳体13.1具有一个开口，密封盖13.5密封在该开口处；磁性体13.4粘贴在密封盖13.5内侧；在壳体13.1上开孔并放置声电转换元件13.3；声电转换元件13.3通过音频电缆13.2输出声音信号到计算机的音频输入接口。数据采集仪面板设置有电源选择开关20.2、蓄电池冲放电开关20.3、数据输出usb接口20.4、电源指示灯20.1，背面有电源插口20.7、力传感器接口20.5、位移接触传感器接口20.6。

数据分析软件完成数据采集、拉力变化波形实时显示、安全阀开启状态实时显示、操作向导、数据分析存储。

本发明与现有技术相比，其优点为：

1.改进传统机械夹具结构，采用巧妙合理的设计将力传感器置于横梁的上面，传感器的拆卸更加方便，利于现场操作。而且，这种设计可以采用较短的立柱，使得结构的安排更加合理、紧凑，机械结构的体积小、重量轻，便于携带，解决了传统结构由于安全阀所在位置空间不足而无法测量的难题。

2.由于声电转换元件放置在密闭的壳体内，并且音频采集探头直接吸附在联接螺母监测其振动音频，因此能够有效地屏蔽环境噪声，准确地辩别安全阀开启时高压气体摩擦阀瓣的声音；利用磁性体的磁性直接将音频探头吸附在联结螺母的表面，结构简单、操作方便。

3.数据采集系统的数据采集仪提供现场电源和蓄电池两种供电方式，为在线调校系统的现场使用提供方便；

4.基于虚拟仪器思想的数据分析软件代替一般调校仪的部分硬件功能，能够在调校界面上同时显示安全阀基本信息、拉力变化曲线、安全阀开启状态，并提供操作向导，信息量大，界面直观友善，具有良好的人机交互环境；