[实用新型]一种用于正拱型爆破片安全监测及预警的装置

说明书

本实用新型提供一种用于正拱型爆破片安全监测及预警的装置，包括容气腔，所述容气腔的开口处安装有呈正拱形的爆破片，所述容气腔的入气口通过管路与气瓶连通，所述管路上设有减压阀和截止阀Ⅰ；所述容气腔的出气口设有截止阀Ⅱ；所述爆破片的外表面粘贴有光纤和压电陶瓷片，所述光纤通过光纤光栅解调仪与控制系统连接，所述压电陶瓷片通过声发射信号前置放大器与所述控制系统连接。本实用新型能够通过光纤监测爆破片的形变。通过压电陶瓷片监测爆破片形变过程中的声音，并通过声音监测其变化量。

技术领域

本实用新型涉及爆破片检测技术领域，具体而言是一种用于正拱型爆破片安全监测及预警的装置。

背景技术

爆破片是一种广泛应用于压力容器的超压泄放装置。近年来，国内外相关法规、标准的制定，为科学使用爆破片提供了依据。但是实践发现，爆破片存在较低的压力下爆破的提前失效行为，这给正常工艺操作带来了隐患。另外，虽然标准规定爆破片在使用一定周期后，即使未发生爆破，也要进行更换，但是对于何时更换，仍缺少科学的依据。

虽有一些学者对爆破片进行监测研究，设计实用新型出了一款新的适用于拱型金属爆破片状态的检测装置。但是该装置存在着一定的局限性，即不能通过失效前期的信号预警来提醒操作人员进行爆破片的更换。此外，一些监测装备的体积也较为庞大，这造成了所适用的范围也存在一定的限制。

实用新型内容

根据上述技术问题，而提供一种用于正拱型爆破片安全监测及预警的装置。光纤和声发射系统作为一种结构监测领域中广泛应用的技术，目前已广泛应用于石油化工、土木工程、电力工程、医药医学，航空航天等领域。因此，若能将以上两种技术应用在爆破片的安全监测上，无疑可为爆破片安全使用带来显著保障。

本实用新型采用光纤和声发射两种监测手段对正拱型爆破片进行在线安全监测。通过试验发现可以利用光纤和声发射两种监测手段来对正拱型爆破片进行在线安全监测。通过监测过程中光纤和声信号的变化来对爆破片的安全状态进行判断。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种用于正拱型爆破片安全监测及预警的装置，包括容气腔，所述容气腔的开口处安装有呈正拱形的爆破片，所述容气腔的入气口通过管路与气瓶连通，所述管路上设有减压阀和截止阀Ⅰ；所述容气腔的出气口设有截止阀Ⅱ；

所述爆破片的外表面粘贴有光纤和压电陶瓷片，所述光纤通过光纤光栅解调仪与控制系统连接，所述压电陶瓷片通过声发射信号前置放大器与所述控制系统连接。所述光纤与所述爆破片在变形过程中的同步变形，所述光纤光栅解调仪显示所述光纤的变形量，所述控制系统实时显示所述变形量的应变值；所述压电陶瓷片监测所述爆破片在变形过程中爆破片发出的声信号，所述声发射信号前置放大器采集所述声信号并对其放大，所述控制系统实时显示所述声信号大小。

所述爆破片为正拱带槽型爆破片，所述光纤设置在槽内。

或者所述爆破片为正拱开缝型爆破片，所述光纤设置在孔桥处。

所述管路上在所述截止阀Ⅰ与所述容气腔之间设有压力表。

所述容气腔由两个法兰形成，且所述爆破片密封固定在两个所述法兰之间。

使用状态下：将爆破片安装在容气腔的开口处，同时将光纤和压电陶瓷片粘贴在爆破片的正表面。拧紧截止阀Ⅱ，打开气瓶开关，转动减压阀，每次等梯度加压，控制系统接收和记录所产生的信号，每次加压完成后保压一段时间。当爆破片发生变形时，所述光纤发生同步的变形，并通过光纤光栅解调仪，将产生的变形量显示出来，控制系统根据所述变形量得到应变值的大小。同时，安装在爆破片表面的压电陶瓷片可以传递爆破片在发生变形过程中，内部金属产生裂纹时所释放的声信号，后期也可以通过声信号前置放大器，对裂纹声信号进行一个放大。所述声发射信号前置放大器采集所述声信号，并对其放大，所述控制系统实时显示所述声信号大小。