安全閥是應(yīng)用于電力、石油、化工行業(yè)中承壓設(shè)備的超壓保護(hù)裝置，主要用于管道和各種承壓設(shè)備，當(dāng)介質(zhì)工作壓力超過(guò)允許壓力值時(shí)，安全閥自動(dòng)打開(kāi)向外排放介質(zhì)，隨著介質(zhì)壓力的降低，安全閥將重新關(guān)閉，從而防止管道和設(shè)備的超壓危險(xiǎn)，是系統(tǒng)安全運(yùn)行的保障。目前，安全閥校驗(yàn)技術(shù)主要有校驗(yàn)臺(tái)離線校驗(yàn)和在線校驗(yàn)兩類方法。
校驗(yàn)臺(tái)離線校驗(yàn)，就是將安全閥安裝在校驗(yàn)臺(tái)上，然后使用校驗(yàn)介質(zhì)使安全閥開(kāi)啟，通過(guò)觀察壓力表來(lái)確認(rèn)開(kāi)啟壓力。這種方法無(wú)法考慮背壓安全閥、高溫或者低溫介質(zhì)的安全閥校驗(yàn)；在線儀器校驗(yàn)，就是通過(guò)外力將作用在安全閥上向下的彈簧作用力測(cè)出，以此來(lái)計(jì)算出安全閥的開(kāi)啟壓力，在線儀器校驗(yàn)一般不影響生產(chǎn)，檢測(cè)速度比較快，但是該方法不能檢測(cè)安全閥的密封性能。
目前應(yīng)用到安全閥在線校驗(yàn)系統(tǒng)中的閥瓣微啟識(shí)別技術(shù)主要有探針?lè)ā⒁纛l法、位移法、附加外力曲線拐點(diǎn)識(shí)別法等。探針?lè)ㄒ蕴厥獾臋C(jī)械裝置，在外加力達(dá)到一定時(shí)，放置探針，當(dāng)閥桿移動(dòng)閥瓣開(kāi)啟時(shí)，采用探針斷開(kāi)識(shí)別法來(lái)識(shí)別閥桿的移動(dòng)和閥瓣的開(kāi)啟。由于容易受機(jī)械夾具形變的影響，探針斷開(kāi)連接的瞬間并不能有效代表閥瓣微啟。因此，該方法的缺點(diǎn)就是測(cè)量誤差大。
音頻法主要應(yīng)用在安全閥熱態(tài)時(shí)的檢測(cè)，當(dāng)閥瓣開(kāi)啟時(shí)，會(huì)有氣流聲被拾音探頭探測(cè)，并通過(guò)音頻放大被識(shí)別。該方法的缺點(diǎn)人為因素影響大，會(huì)影響測(cè)量準(zhǔn)確性。同時(shí)安全閥必須工作在熱態(tài)，也限制了其應(yīng)用效果。
位移法是通過(guò)位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)閥桿的位移，當(dāng)位移量達(dá)到一定值時(shí)，認(rèn)為閥桿已經(jīng)開(kāi)啟。由于機(jī)械裝置在附加力的作用下容易發(fā)生形變，而且形變的大小受外力大小的影響。而對(duì)于不同的壓力閥，開(kāi)啟時(shí)附加力大小是不等的，因此機(jī)械夾具的形變大小是不等的。所以很難采用固定的位移量來(lái)判斷閥門開(kāi)啟狀態(tài)，否則會(huì)帶來(lái)測(cè)量誤差。
附加外力曲線拐點(diǎn)識(shí)別法是對(duì)位移法的改進(jìn)。彈簧形變受力曲線法主要利用彈簧形變受力曲線進(jìn)行閥門微啟識(shí)別。閥瓣微啟會(huì)使閥桿發(fā)生位移，可被位移傳感器檢測(cè)到。結(jié)合附加力曲線拐點(diǎn)識(shí)別法的相關(guān)理論基礎(chǔ)，在檢測(cè)附加力時(shí)，以位移傳感器位移變化作為啟動(dòng)測(cè)量附加力的觸發(fā)信號(hào)。閥瓣微啟前的彈簧形變受力曲線斜率明顯高于閥瓣微啟后的彈簧形變受力曲線斜率。采用彈簧形變受力曲線法優(yōu)點(diǎn)是以位移傳感器產(chǎn)生位移作為壓力傳感器啟動(dòng)測(cè)量的觸發(fā)信號(hào)，因此不需要附加力均勻施加，閥瓣微啟識(shí)別準(zhǔn)確。
在線校驗(yàn)系統(tǒng)外圍結(jié)構(gòu)包括機(jī)械夾具和液壓千斤頂。其中，機(jī)械夾具為附加外力提供穩(wěn)定可靠的施力環(huán)境，并保證在線測(cè)量時(shí)安全閥能正常工作。液壓千斤頂負(fù)責(zé)輸出高壓液壓動(dòng)力，并轉(zhuǎn)換成能作用于閥瓣的向上驅(qū)動(dòng)附加力，以便能打開(kāi)安全閥閥瓣。位移傳感器通過(guò)安裝支架固定在閥桿上，測(cè)桿可通過(guò)磁鐵吸附在夾具底座。當(dāng)閥桿在附加力作用下向上移動(dòng)時(shí)，位移傳感器可檢測(cè)到閥桿位移。將壓力傳感器限定在閥桿上，閥桿穿過(guò)液壓千斤頂、壓力傳感器受力盤及機(jī)械夾具底座的中心圓孔，液壓千斤頂固定在機(jī)械夾具兩側(cè)受力支架上。在限位螺帽及固定支架共同的作用下，可以由液壓千斤頂通過(guò)壓力傳感器提供一個(gè)能作用在閥桿上的附加力的施力環(huán)境。同時(shí)，可通過(guò)壓力傳感器可檢測(cè)到液壓千斤頂施加的附加力。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集位移傳感器和壓力傳感器的輸出信號(hào)，結(jié)合數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)獲取閥瓣微啟瞬間作用在閥桿上的附加外力值，從而可以公司計(jì)算獲得安全閥開(kāi)啟壓力值，實(shí)現(xiàn)安全閥在線校驗(yàn)。
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