壓力測試介質(zhì)雙向流動的壓力控制系統(tǒng)和方法
[專利摘要]本發(fā)明公開了一種壓力測試介質(zhì)雙向流動的壓力控制系統(tǒng)及方法，屬于液壓測試技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括被測容器和水箱，被測容器和水箱之間連接有至少一條壓力控制管道；壓力控制管路包括柱塞腔、進(jìn)液管和出液管；柱塞腔通過進(jìn)液管與水箱相連，進(jìn)液管上設(shè)有進(jìn)水截止閥。本發(fā)明用強(qiáng)制啟閉的截止閥代替進(jìn)出水閥，通過壓力反饋控制柱塞運(yùn)動，使介質(zhì)可以前后流動，有效控制升壓速率和降壓速率；它可以更精確地控制壓力，控制精度達(dá)到0.02兆帕；自動壓力補(bǔ)償或減壓以穩(wěn)定控制壓力；突破傳統(tǒng)壓力測試技術(shù)的技術(shù)水平。
[專利描述]壓力測試介質(zhì)雙向流動的壓力控制系統(tǒng)和方法
[技術(shù)領(lǐng)域]
【0001】本發(fā)明涉及液壓測試，尤其是一種利用柱塞泵工作介質(zhì)的雙向流動，有效控制壓力上升速率和壓力下降速率或恒壓的壓力控制技術(shù)。
[背景技術(shù)]
【0002】試壓技術(shù)是利用高壓源發(fā)生設(shè)備(以下簡稱主機(jī))將試壓介質(zhì)注入被測容器內(nèi)，以增加容器內(nèi)的壓力來測試容器的強(qiáng)度和密封性能。一般步驟包括注水、升壓、保壓、卸壓，技術(shù)要求符合JB/T12013-2014 《自控試壓機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。目前主機(jī)一般采用電動試壓泵或氣動試壓泵，保壓采用單向閥或截止閥，卸壓采用卸荷閥。
【0003】目前現(xiàn)有試壓泵的試壓技術(shù)原理如圖1所示。現(xiàn)有的試壓泵控制原理是通過柱塞的往復(fù)運(yùn)動交替打開和關(guān)閉進(jìn)水閥17和出水閥16，將水箱中的介質(zhì)從低壓進(jìn)水口P1變?yōu)楦邏撼鏊赑2；通過關(guān)閉增壓控制閥12和容器卸載閥15，高壓流出物將通過單向閥14輸送到容器用于增壓。通過打開增壓控制閥12或停止柱塞運(yùn)動，系統(tǒng)停止增壓并進(jìn)入保壓，關(guān)閉增壓控制閥12再次增壓，可以反復(fù)實(shí)現(xiàn)增壓和保壓。打開容器卸載閥15可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力釋放。
【0004】現(xiàn)有試壓技術(shù)的控制精度可以達(dá)到0.5MPa，對于大多數(shù)控制精度較低的容器，可以滿足試壓、密封試驗(yàn)、變形試驗(yàn)、爆破試驗(yàn)等要求。但是現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是：1。升壓過程中升壓速率難以精確控制；2.降壓過程無法有效控制，降壓后無法完成分段降壓控制；3.保壓時(shí)，由于介質(zhì)不能反向流動，所以只有單向壓力補(bǔ)償，不具備減壓保持系統(tǒng)壓力恒定的功能；4.很難提高控制精度。
[發(fā)明公開]
[0005]本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種壓力測試介質(zhì)雙向流動的壓力控制系統(tǒng)及方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中難以精確控制壓力上升速率的技術(shù)問題；還解決了現(xiàn)有技術(shù)不能有效控制降壓過程，降壓后不能完成分段降壓控制的技術(shù)問題；它還解決了現(xiàn)有技術(shù)中，在保壓時(shí)，由于介質(zhì)不能反向流動，所以只有單向壓力補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)問題
本發(fā)明的壓力測試介質(zhì)雙向流動的壓力控制系統(tǒng)，在被測容器和水箱之間連接至少一條壓力控制管道，壓力控制管道包括柱塞腔、進(jìn)液管和出液管，柱塞配合在柱塞腔內(nèi)；柱塞腔通過進(jìn)液管與水箱相連，進(jìn)液管上設(shè)有進(jìn)水截止閥。
【0007】由于上述結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用強(qiáng)制啟閉的截止閥代替進(jìn)出水閥門，通過壓力反饋控制柱塞運(yùn)動，使介質(zhì)可以前后流動，同時(shí)通過截止閥和柱塞的配合聯(lián)動，達(dá)到壓力控制和降壓的目的。因此，本發(fā)明可以在現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)升壓速率和降壓速率的精確控制；它可以更精確地控制壓力，控制精度達(dá)到0.02兆帕；保壓時(shí)能自動補(bǔ)壓或減壓，使系統(tǒng)保持恒壓；能有效控制降壓過程，降壓后完成分段降壓功能。因此，本發(fā)明主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中升壓速率難以精確控制的技術(shù)問題；還解決了現(xiàn)有技術(shù)不能有效控制降壓過程，降壓后不能完成分段降壓控制的技術(shù)問題；它還解決了現(xiàn)有技術(shù)中，在保壓時(shí)，由于介質(zhì)不能反向流動，所以只有單向壓力補(bǔ)償，沒有減壓，使系統(tǒng)壓力保持恒定的技術(shù)問題；還解決了現(xiàn)有技術(shù)中壓力控制精度難以提高的技術(shù)問題.
【0008】在壓力測試介質(zhì)雙向流動的壓力控制系統(tǒng)中，柱塞腔壓力傳感器與柱塞腔相連，出液管上設(shè)有容器壓力傳感器，柱塞上設(shè)有柱塞位置檢測裝置。柱塞腔壓力傳感器、容器壓力傳感器和柱塞位置檢測裝置連接并向控制器傳輸信號，控制器連接并控制進(jìn)水截止閥、出水截止閥和柱塞。
【0009】由于上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明中的柱塞位置檢測裝置、卸荷閥和柱塞腔壓力傳感器是可選元件，柱塞位置檢測裝置用于自動判斷柱塞位置；卸荷閥可以直接卸荷系統(tǒng)壓力；柱塞腔壓力傳感器用于判斷柱塞腔壓力。當(dāng)柱塞壓入時(shí)，當(dāng)柱塞腔壓力等于工作壓力時(shí)，出水截止閥可再次打開，以保證壓力平穩(wěn)上升
高出水截止閥壽命。且通過電子元件對整個(gè)壓力控制系統(tǒng)內(nèi)的壓力監(jiān)控，可大大提高控制精度，通過控制器來自動化控制整個(gè)壓力控制系統(tǒng)的增壓、保壓和降壓的控制(也即對進(jìn)水截止閥、出水截止閥以及柱塞開啟關(guān)閉的自動控制)，操作極為簡便，使用便捷，適合推廣應(yīng)用。
[0010]本發(fā)明的試壓介質(zhì)可雙向流動的壓力控制系統(tǒng)，在被試容器與水箱之間連接有至少一條控壓管線，所述控壓管線包括柱塞腔和過液管，所述過液管將被試容器與水箱連接，所述過液管上設(shè)有出水截止閥與進(jìn)水截止閥，所述過液管上出水截止閥與進(jìn)水截止閥之間的位置連接有柱塞腔，所述柱塞腔內(nèi)配合設(shè)有柱塞；所述柱塞腔通過出液管連接至被試容器，所述出液管連接至被試容器，其中所述柱塞腔的出液管處設(shè)有出水閥；和/或所述柱塞腔通過進(jìn)液管連接至水箱，所述柱塞腔的進(jìn)液管處設(shè)有進(jìn)水閥。
[0011]由于上述結(jié)構(gòu)，可將本發(fā)明的構(gòu)思運(yùn)用到對現(xiàn)有試壓泵的結(jié)構(gòu)改進(jìn)上，從而降低生產(chǎn)成本；具體可保留現(xiàn)有試壓泵的結(jié)構(gòu)為:所述柱塞腔通過出液管連接至被試容器，所述出液管連接至被試容器，其中所述柱塞腔的出液管處設(shè)有出水閥。或者所述柱塞腔通過進(jìn)液管連接至水箱，所述柱塞腔的進(jìn)液管處設(shè)有進(jìn)水閥。
