[發(fā)明專利]一種爆破閥活塞速度的測(cè)量裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410337837.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN104133075B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李兢;周文興;顧浩杰;徐汝欽;魏五星;王壘;陳哲雨;李凱;周統(tǒng)國;劉新聞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中船重工特種設(shè)備有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01P3/68
• 分類號(hào): G01P3/68
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42225
• 代理人: 沈林華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及爆破閥活塞速度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體來講是一種爆破閥活塞速度的測(cè)量裝置及方法。

背景技術(shù)

爆破閥是第三代核電站安全應(yīng)急系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備。在對(duì)爆破閥進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，活塞速度是一個(gè)非常重要的參數(shù)，活塞速度的快慢直接影響到爆破閥整體的性能，所以在試驗(yàn)過程中測(cè)量活塞速度的V-T曲線有非常重要的意義。

但是爆破閥閥體內(nèi)部是全密封結(jié)構(gòu)，活塞整體置于閥體內(nèi)部，在爆破閥試驗(yàn)的過程中，活塞上會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊振動(dòng)。而現(xiàn)有的速度測(cè)量?jī)x和激光位移傳感器體積比較大，且為長(zhǎng)方體的外形，利用現(xiàn)有的速度測(cè)量?jī)x和激光位移傳感器測(cè)量活塞速度會(huì)破壞閥體的結(jié)構(gòu)，不方便安裝且密封性差，導(dǎo)致直接測(cè)量活塞速度難度較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種爆破閥活塞速度的測(cè)量裝置及方法，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不用與活塞直接接觸就可以測(cè)量到活塞的V-T曲線，且無需破壞閥體的結(jié)構(gòu)，安裝方便。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種爆破閥活塞速度的測(cè)量裝置，安裝在爆破閥上，所述爆破閥包括閥體和活塞，測(cè)量裝置包括等間距的條紋帶和傳感器裝置，所述條紋帶設(shè)置在活塞的側(cè)面，條紋帶所對(duì)應(yīng)閥體的側(cè)壁上設(shè)有螺紋孔，所述傳感器裝置安裝在螺紋孔內(nèi)，且連接一個(gè)外設(shè)的信號(hào)采集系統(tǒng)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述傳感器裝置包括光纖傳感器、第一套筒、第二套筒，所述第一套筒的外側(cè)壁上設(shè)有與螺紋孔相配合的螺紋，光纖傳感器插裝在第一套筒的前端，第二套筒部分旋裝在第一套筒內(nèi)，其前端部抵壓在光纖傳感器的后端部，且第二套筒和第一套筒螺紋連接。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述光纖傳感器與第一套筒之間設(shè)有第一O型圈，第一套筒前端部與閥體之間設(shè)有第二O型圈。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述光纖傳感器提供光源，并接收反射光信號(hào)，且光纖傳感器的最快響應(yīng)時(shí)間為50μs。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述光纖傳感器為小光點(diǎn)反射型光纖傳感器，并為圓柱形。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述條紋帶設(shè)有兩種顏色，兩種顏色等距離間隔設(shè)置。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述條紋帶為黑白條紋帶，采用白色亞光紙制成。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述條紋帶上黑白條紋之間的間距為2mm。

本發(fā)明還提供一種基于上述裝置的爆破閥活塞速度測(cè)量方法，包括以下步驟：步驟S1.點(diǎn)燃爆破筒里面的火藥，活塞上面快速產(chǎn)生高溫高壓氣體，活塞帶動(dòng)條紋帶一起向下運(yùn)動(dòng)；步驟S2.條紋帶上相鄰的條紋經(jīng)過傳感器裝置時(shí)，傳感器裝置會(huì)接收到不同的反射信號(hào)，外設(shè)的信號(hào)采集系統(tǒng)會(huì)記錄這些不同的反射信號(hào)，從而得到條紋帶下降時(shí)相鄰條紋經(jīng)過傳感器裝置探頭的間隔時(shí)間；步驟S3.信號(hào)采集系統(tǒng)用條紋帶上相鄰條紋的間隔距離除以相鄰條紋的間隔時(shí)間即可得到該時(shí)間段內(nèi)活塞的平均速度。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，計(jì)算出多個(gè)時(shí)間段內(nèi)的平均速度，利用得到的數(shù)據(jù)模擬出活塞在爆破閥啟動(dòng)后的V-T曲線。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明采用等間距的條紋帶和傳感器裝置的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不用與活塞直接接觸就可以測(cè)量到活塞的V-T曲線，且無需破壞閥體的結(jié)構(gòu)，安裝方便。

2、本發(fā)明光纖傳感器依次通過第一套筒、第二套筒安裝在螺紋孔內(nèi)，且分別設(shè)有第一O型圈、第二O型圈，提高了裝置的密封性能。

3、本發(fā)明光纖傳感器為圓柱形且尺寸較小，既可以提供光源又可以接收反射光信號(hào)，能夠在黑暗環(huán)境中使用，而且響應(yīng)時(shí)間很快，優(yōu)選為50μs，使得本裝置能夠適應(yīng)不同的測(cè)試環(huán)境。

4、本發(fā)明采用小光點(diǎn)反射型光纖傳感器，能夠感應(yīng)到間距很小，優(yōu)選為2mm的條紋帶，提高了測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中爆破閥活塞速度的測(cè)量裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中活塞的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中活塞貼上條紋帶之后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中傳感器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1—活塞；2—閥體；

3—傳感器裝置；31—光纖傳感器；32—第一套筒；33—第二套筒；34—第一O型圈；35—第二O型圈；

4—信號(hào)采集系統(tǒng)；5—條紋帶。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。