[发明专利]闭环式的压力容器疲劳试验装置

说明书

本发明涉及一种压力容器疲劳试验装置。

压力容器使用过程中，由于内部压力长期反复变化，导致压力容器产生疲劳，为确保压力容器的安全使用，生产厂家必需按照国家技术标准，对各类压力容器作必要的疲劳试验。

目前，压力容器疲劳试验装置采用开环式的控制方式，该装置包括由电动机M带动的高压油泵1，带换热器F的油箱2，蓄能器3，电液换向阀4、4′，单向阀5、5′，溢流阀6、6′，压力表7，压力容器H，开关K1、K2以及连接管道。如图1所示，高压油泵1与电液换向阀4进口之间用管道L1连接，电液换向阀4出口A′用管道L2接通压力容器H，电液换向阀4的进口B接通油箱2，其出口B′接到单向阀5的进口，单向阀5出口与蓄能器3进口之间由管道L3连接，蓄能器3出口经开关K接到油箱2，管道L3与L3之间串接电液换向阀4′和单向阀5′，管道L1经溢流阀6接通油箱2，压力表7经开关K2接通管道L2，管道L3经溢流阀6′接通油箱2，油箱2与高压油泵1连通，装在油箱2上的换热器F以水为冷却介质。

高压油泵出来的油通过管道L1、电液换向阀4、管道L2送到压力容器H，此时容器升压；当电液换向阀4转换为进口A和出口B′相通时，电液换向阀4出来的油经管道3送到蓄能器3，与此同时，电液换向阀5的出口A′与进口B相通，压力容器H中的油回到油箱2，压力容器降压；电液换向器4、4′再次转换，高压油泵1出来的经管道L1、电液换向阀4、管道L3和蓄能器3出来的油经管道L3、电液换向阀4′、单向阀5′、管道L2同时送到压力容器H，使压力容器H快速升压；通过电液换向阀4、4′的状态转换，压力容器H按一定的频率反复地升压、降压。当压力超过额定的工作压力时，溢流阀6、6′产生溢流，使压力保持恒定。

开环式的压力容器疲劳试验装置，只能模拟三角波、锯齿波载荷，且模拟精度较低，不能模拟载荷幅度变化和随机疲劳试验。

本发明的目的在于提供一种闭环式的压力容器疲劳试验装置，应用计算机控制系统控制的电磁比例溢流阀产生试验所需的油压加载波形、波形的工作压力、频率以及周期数，提高模拟试验的真实性和自动化程度。

本试验装置的布置示子图1，在已有的开环式压力容器疲劳试验装置的基础上，增设了由计算机控制系统控制的电磁比例溢流阀，图2为该计算机控制系统的结构框图。

本试验装置包括由电动机M带动的高压油泵1，带换热器F的油箱2，蓄能器3，电液换向阀4、4 ′，单向阀5、5′，溢流阀6、6′，压力表7，压力容器H，开关K1、K2以及连接管道，这些部件之间按开环式的压力容器疲劳试验装置的连接方式连接，本发明的特征在于：设有由微机J、接口板11、比例阀放大器12、压力传感器13、温度变送器14以及I/V转换板15组成的计算机控制系统和电磁比例溢流阀8，其中微机J采用COMPAQ386，接口板11为PCL-812，比例阀放大器12为BM-1，电磁比例溢流阀8为BY-H16 ，压力传感器13为ZQ-Y1/50，温度变送器14为DBW-130，I/V转换板15为常用的电流电压转换板，其中PCL-812接口板11插在COMPAQ-386微机J的PC总线槽口上，PCL-812接口板11的CN2脚“+”和脚“地”分别与BM-1比例阀放大器12的18芯插座的脚(外部0～5V输入端)和脚⑦(内部地)连接，BM-1比例放大器12的18芯插座的(负载“+”)和脚(负载“-”)分别接BY-H16电磁比例溢流阀8的2芯接头的脚①和脚②，电磁比例溢流阀8与压力容器H和压力传感器13之间用管道连接，ZQ-Y1/50压力传感器13的5芯插座其脚②(讯号“+”)、脚④(讯号“-”)分别接DBW-130温度变送器14端子板的脚①(mv“+”)、脚④(mv“-”)，其脚①(电源“+”)、脚③(电源“-”)分别接BM-1比例放大器12的18芯插座的脚⑦(内部地)、脚⑥(-9v)，ZQ-Y1/50压力传感器13的插座脚⑤(外壳)接地，DBW-130温度变送器14端子板的脚⑨(mA输出“+”)、脚⑩(mA输出“-”)分别接I/V转换板15输入“+”和输入“-”(地端)，利用20芯扁平电缆插头座，I/V转换板15的输出“+”端和“地”端分别接PCL-812接口板11的CN2脚①和脚②(A/D通道10^#的“+”和“地”)。