一种用于水压试验的升降压速率控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于水压试验的升降压速率控制系统，其包括试验容器、第一压力传感器、伺服节流阀、第二压力传感器、试压泵、水箱和控制器，控制器用于在升压时，调节伺服节流阀的开口全开，控制试压泵在低频下运行预定时间后，调节伺服节流阀开口逐渐减小，通过第一压力传感器和第二压力传感器确定管路压力达到预定压力后，停止调节伺服节流阀，并逐步提高试压泵的运行频率；在管路压力升压到目标压力后，控制试压泵的运行频率保持不变；在降压时，逐步降低试压泵的运行频率，并通过第一压力传感器和第二压力传感器确定管路压力达到所述预定压力后，停止降低试压泵的运行频率，调节伺服节流阀的开口全开。本发明专利技术能够实现升降压的高精度控制。

A Pressure-Boost and Decrease Rate Control System for Hydraulic Pressure Test

The invention discloses a step-up and step-down speed control system for water pressure test, which comprises a test vessel, a first pressure sensor, a servo throttle valve, a second pressure sensor, a pressure test pump, a water tank and a controller. The controller is used to adjust the opening of the servo throttle valve to be fully opened during the step-up and to control the pressure test pump to be operated at low frequencies. After the predetermined time, the opening of the regulating servo throttle valve decreases gradually. After the first pressure sensor and the second pressure sensor determine that the pipeline pressure reaches the predetermined pressure, the regulating servo throttle valve is stopped, and the running frequency of the pressure test pump is gradually increased. After the pipeline pressure rises to the target pressure, the running frequency of the pressure test pump is controlled. When the pressure is lowered, the operation frequency of the pressure test pump is gradually reduced, and the pipeline pressure is determined by the first pressure sensor and the second pressure sensor to reach the preset pressure, then the operation frequency of the pressure test pump is stopped and the opening of the servo throttle valve is adjusted. The invention can realize high precision control of boosting and lowering pressure.

【技术实现步骤摘要】
一种用于水压试验的升降压速率控制系统
本专利技术涉及水压测试
，尤其是一种用于水压试验的升降压速率控制系统。
技术介绍
进行大型压力容器的水压试验，通常包括建立初始压力、升压、保压、卸压等多个过程，在模拟高压环境的压力容器中还要进行动态恒压的控制。在水压试验开始阶段，以较大流量对试验容器进行充水、排气,此时压力容器内将建立试验的初始压力。升压是指在水压试验时压力容器内压力逐步提升，在此过程中应满足压力变化速率符合规定，防止压力过快上升。当压力容器内压力达到特定值时,停止升压并对压力容器进行隔离，使压力容器中的压力维持一定时间，观察压力是否下降，此过程称为保压。如压力容器内压力不能维持，则说明压力容器或管路存在泄漏，应予以检查。如保压成功，则试验本体继续升压，直到压力达到最大值。在最大压力值保压成功后，通过卸压排出压力容器中的试验介质，压力容器内的压力逐步下降，此过程称为卸压。在此过程中应满足压力变化速率符合规定，防止压力过快下降。目前所用的水压试验装置在进行升降压速率控制时，速率调节精度低、可靠性差，容易导致压力容器内压力变化速率超限，不能满足升、降压速率无限低和动态恒压的压力环境建立，并且在保压阶段结束、继续升压的过程中，压力容器与试压泵之间容易发生压力失衡，造成压力容器内部压力波动，这种波动如处理不当，容易造成试验本体或试验回路泄漏，影响安全性，同时升压过程的连续性受到破坏，影响试验结果的评定。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于水压试验的升降压速率控制系统，能够实现升降压的高精度控制。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种用于水压试验的升降压速率控制系统，包括试验容器、第一压力传感器、伺服节流阀、第二压力传感器、试压泵、水箱和控制器，所述试验容器分别与试压泵及伺服节流阀连接，所述试压泵及伺服节流阀均连接至水箱，所述第一压力传感器设于试验容器入口处的管路上，所述第二压力传感器设于试压泵出口处的管路上，所述第一压力传感器、伺服节流阀、第二压力传感器和试压泵均与控制器信号连接；所述控制器用于在升压时，调节伺服节流阀的开口全开，控制试压泵在低频下运行预定时间后，调节伺服节流阀开口逐渐减小，通过第一压力传感器和第二压力传感器确定管路压力达到预定压力后，停止调节伺服节流阀，并逐步提高试压泵的运行频率，以实现升压速率的高精度控制；在管路压力升压到目标压力后，控制试压泵的运行频率保持不变，以使得试验容器的压力保持动态恒定；在降压时，逐步降低试压泵的运行频率，以实现降压速率的高精度控制，并通过第一压力传感器和第二压力传感器确定管路压力达到所述预定压力后，停止降低试压泵的运行频率，调节伺服节流阀的开口全开。优选的，还包括截止阀，所述试验容器通过截止阀分别与试压泵及伺服节流阀连接，所述第一压力传感器设于试验容器与截止阀之间，所述第二压力传感器设于试压泵与截止阀之间；所述控制器还用于在升压时，在调节伺服节流阀的开口全开的同时打开所述截止阀；在管路压力升压到目标压力后，关闭所述截止阀，以使得试验容器的压力保持静态恒压；在降压时，在逐步降低试压泵的运行频率之前，打开所述截止阀。优选的，所述试压泵包括变频器，所述控制器通过调节所述变频器来控制试压泵的运行频率。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的用于水压试验的升降压速率控制系统通过试验容器、试压泵组成压力管路，通过试压泵、伺服节流阀组成卸压回路，由控制器对试压泵和伺服节流阀进行相应控制，从而能够实现升降压的高精度控制，可以有效实现水压试验中建立初始压力、升压、保压、动态恒压以及卸压等操作，有效简化水压试验的操作，提高试验效率。附图说明图1是本专利技术实施例的用于水压试验的升降压速率控制系统的原理示意图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图1所示，在本专利技术实施例中，用于水压试验的升降压速率控制系统包括包括试验容器1、第一压力传感器2、伺服节流阀3、第二压力传感器4、试压泵5、水箱6和控制器7。试验容器1分别与试压泵5及伺服节流阀3连接，试压泵5及伺服节流阀3均连接至水箱6，第一压力传感器2设于试验容器1入口处的管路上，第二压力传感器5设于试压泵5出口处的管路上，第一压力传感器2、伺服节流阀3、第二压力传感器4和试压泵5均与控制器7信号连接。控制器7用于在升压时，调节伺服节流阀3的开口全开，控制试压泵5在低频下运行预定时间后，调节伺服节流阀3开口逐渐减小，通过第一压力传感器2和第二压力传感器4确定管路压力达到预定压力后，停止调节伺服节流阀3，并逐步提高试压泵5的运行频率，以实现升压速率的高精度控制；在管路压力升压到目标压力后，控制试压泵5的运行频率保持不变，以使得试验容器1的压力保持动态恒定；在降压时，逐步降低试压泵5的运行频率，以实现降压速率的高精度控制，并通过第一压力传感器2和第二压力传感器4确定管路压力达到预定压力后，停止降低试压泵5的运行频率，调节伺服节流阀3的开口全开。在该系统中，试压泵5出口的流量分成两路，一路进入试验容器1，另一路通过伺服节流阀3流回水箱6。该系统除了可以实现升压过程和降压过程外，还可以实现动态恒压以及卸压等过程。具体而言，升压过程为：控制器7调节伺服节流阀3的开口全开，控制器7控制试压泵5在低频下运行，此时，试压泵5的出口流量将全部通过伺服节流阀3流回水箱6，然后控制器7调节伺服节流阀3开口逐渐减小，通过第一压力传感器2和第二压力传感器4反馈的压力信号确定管路压力达到预定压力，也就是建立起初始压力。建立起初始压力后，停止调节伺服节流阀3，然后逐步提高试压泵5的运行频率，试压泵5的排出流量逐步提高，使试验容器1的压力逐步增加，从而实现升压速率的高精度控制。预定压力例如为1MPa。动态恒压过程为：控制器7提高试压泵5的运行频率一定时间后，通过第一压力传感器2和第二压力传感器4反馈的压力信号确定管路压力达到目标压力，控制器7在控制试压泵5的运行频率保持不变，以使得试验容器的压力保持动态恒定，也就是说，试压泵5的运行频率处于恒定状态，此时可以确保试验容器1的压力是动态恒定的，不会随温度、容器变形等因素导致压力波动。目标压力例如为20MPa。长时间保持动态恒压时，还可记录试压泵5的运行频率后停止试压泵5的工作，下次启动系统时恢复到对应的运行频率时，第一压力传感器2和第二压力传感器4检测到的压力值将再次相等，如不相等，可调节试压泵5的运行频率使其相等。降压过程与升压过程相逆，其过程为：控制器7先逐步降低试压泵5的运行频率，试压泵5的排出流量逐步降低，使试验容器1的压力逐步降低，以实现降压速率的高精度控制，在通过第一压力传感器2和第二压力传感器4反馈的压力信号确定管路压力达到预定压力后，停止降低试压泵5的运行频率，调节伺服节流阀3的开口全开，此时，试压泵5的出口流量将全部通过伺服节流阀3流回水箱6。卸压过程为：控制器7关闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水压试验的升降压速率控制系统，其特征在于，包括试验容器、第一压力传感器、伺服节流阀、第二压力传感器、试压泵、水箱和控制器，所述试验容器分别与试压泵及伺服节流阀连接，所述试压泵及伺服节流阀均连接至水箱，所述第一压力传感器设于试验容器入口处的管路上，所述第二压力传感器设于试压泵出口处的管路上，所述第一压力传感器、伺服节流阀、第二压力传感器和试压泵均与控制器信号连接；所述控制器用于在升压时，调节伺服节流阀的开口全开，控制试压泵在低频下运行预定时间后，调节伺服节流阀开口逐渐减小，通过第一压力传感器和第二压力传感器确定管路压力达到预定压力后，停止调节伺服节流阀，并逐步提高试压泵的运行频率，以实现升压速率的高精度控制；在管路压力升压到目标压力后，控制试压泵的运行频率保持不变，以使得试验容器的压力保持动态恒定；在降压时，逐步降低试压泵的运行频率，以实现降压速率的高精度控制，并通过第一压力传感器和第二压力传感器确定管路压力达到所述预定压力后，停止降低试压泵的运行频率，调节伺服节流阀的开口全开。

【技术特征摘要】
1.一种用于水压试验的升降压速率控制系统，其特征在于，包括试验容器、第一压力传感器、伺服节流阀、第二压力传感器、试压泵、水箱和控制器，所述试验容器分别与试压泵及伺服节流阀连接，所述试压泵及伺服节流阀均连接至水箱，所述第一压力传感器设于试验容器入口处的管路上，所述第二压力传感器设于试压泵出口处的管路上，所述第一压力传感器、伺服节流阀、第二压力传感器和试压泵均与控制器信号连接；所述控制器用于在升压时，调节伺服节流阀的开口全开，控制试压泵在低频下运行预定时间后，调节伺服节流阀开口逐渐减小，通过第一压力传感器和第二压力传感器确定管路压力达到预定压力后，停止调节伺服节流阀，并逐步提高试压泵的运行频率，以实现升压速率的高精度控制；在管路压力升压到目标压力后，控制试压泵的运行频率保持不变，以使得试验容器的压力保持动态恒定；在降压...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文，邱富彬，胡兴元，刘其亮，魏星，周进，王勇，潘大华，官飞全，
申请(专利权)人：四川杰特机器有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51