[發(fā)明專利]計(jì)量式水靜壓力試驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410364070.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104089825A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張強(qiáng);孔維軒;劉士棟;隋軍;高占科;龐永超;盧效東;吳美怡;劉敬喜;劉寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家海洋標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心
• 主分類號(hào): G01N3/12
• 分類號(hào): G01N3/12
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 崔立增

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋儀器設(shè)備的檢測(cè)裝置，特別是涉及海洋儀器設(shè)備的深海耐壓能力的檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

隨著深遠(yuǎn)海調(diào)查與開(kāi)發(fā)的不斷進(jìn)展，各類深海水下探測(cè)儀器裝置的研發(fā)得到進(jìn)一步重視。任何深海探測(cè)儀器設(shè)備都需要通過(guò)水靜壓力試驗(yàn)，以檢驗(yàn)其對(duì)于工作深度相應(yīng)壓力的耐受能力。此外，用于深海儀器設(shè)備的水下浮力材料，在深海壓力下會(huì)發(fā)生形態(tài)而吸水，導(dǎo)致其浮力性能發(fā)生改變，也需要通過(guò)水靜壓力試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。

圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)的水靜壓力試驗(yàn)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。如圖1所示，水靜壓力試驗(yàn)系統(tǒng)包括帶有壓力表1的試驗(yàn)密封艙2，試驗(yàn)密封艙2與加壓泵3和卸壓閥4連通。壓力試驗(yàn)時(shí)，將試驗(yàn)樣品5放入試驗(yàn)密封艙2中，關(guān)閉試驗(yàn)密封艙2的端蓋，利用加壓泵3從進(jìn)液端6向試驗(yàn)密封艙2注入作為壓力傳導(dǎo)液的水，使試驗(yàn)密封艙2內(nèi)部升壓至試驗(yàn)的壓力值，由壓力表1讀取試驗(yàn)密封艙2內(nèi)的壓力信息，并按試驗(yàn)程序保壓一定時(shí)間，保壓結(jié)束后開(kāi)通卸壓閥4，由出液端7放出壓力傳導(dǎo)液并打開(kāi)試驗(yàn)密封艙2取出試驗(yàn)樣品5，最后檢驗(yàn)試驗(yàn)樣品5的耐壓狀況并獲知試驗(yàn)樣品的耐壓能力信息。

利用現(xiàn)有技術(shù)的水靜壓力試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行耐壓試驗(yàn)存在一些問(wèn)題：1、試驗(yàn)人員無(wú)法實(shí)時(shí)獲知試驗(yàn)樣品殼體變形、滲漏以及浮體材料縮小、內(nèi)滲、吸水等相關(guān)信息；2、為了弄清試驗(yàn)樣品在試驗(yàn)過(guò)程中哪一節(jié)段出現(xiàn)變形或破裂，通常將升壓和保壓過(guò)程分為若干節(jié)段，每做一個(gè)節(jié)段就需打開(kāi)試驗(yàn)密封艙端蓋拿出樣品進(jìn)行觀測(cè)，一個(gè)完整的水靜壓力試驗(yàn)需要重復(fù)上述過(guò)程幾次甚至幾十次，浪費(fèi)時(shí)間和費(fèi)用，試驗(yàn)效率極低。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有水靜壓力試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行儀器設(shè)備耐壓試驗(yàn)存在的一些問(wèn)題，本發(fā)明推出一種計(jì)量式水靜壓力試驗(yàn)系統(tǒng)，其目的在于，將試驗(yàn)密封艙與帶有精密液位儀的液位桶結(jié)合起來(lái)，由加壓泵將液位桶內(nèi)的壓力傳導(dǎo)液注入試驗(yàn)密封艙，通過(guò)精密液位儀顯示的進(jìn)入試驗(yàn)密封艙的壓力傳導(dǎo)液的量，獲取試驗(yàn)密封艙內(nèi)試驗(yàn)樣品的變形、破裂、吸水等信息，實(shí)時(shí)檢驗(yàn)試驗(yàn)樣品的耐壓裝況，簡(jiǎn)化水靜壓力試驗(yàn)過(guò)程，提高試驗(yàn)效率。

本發(fā)明涉及的計(jì)量式水靜壓力試驗(yàn)系統(tǒng)包括試驗(yàn)密封艙、加壓泵、液位桶、精密液位儀、壓力傳感器和數(shù)據(jù)處理裝置，試驗(yàn)密封艙與加壓泵連通，加壓泵另一端連接液位桶，液位桶上設(shè)置精密液位儀，試驗(yàn)密封艙設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器和精密液位儀分別與數(shù)據(jù)處理裝置連接。

試驗(yàn)密封艙設(shè)置密封蓋，密封蓋上設(shè)置壓力表和壓力傳感器，壓力傳感器測(cè)量探頭置于試驗(yàn)密封艙內(nèi)。試驗(yàn)密封艙分別由輸水管連接加壓泵和卸壓閥，加壓泵和卸壓閥另一端又分別連接液位桶。加壓泵進(jìn)水管與液位桶連接處是試驗(yàn)密封艙的進(jìn)液端，卸壓閥出水管與液位桶連接處是試驗(yàn)密封艙的出液端。

液位桶設(shè)置精密液位儀，精密液位儀為磁浮球液位儀，包括控制器、測(cè)量桿和浮子，測(cè)量桿固定在液位桶上，浮子為含有磁性材料的浮球，浮球套在測(cè)量桿上并能沿測(cè)量桿滑動(dòng)，測(cè)量桿內(nèi)電磁感應(yīng)傳感器連接控制器，控制器由線路連接數(shù)據(jù)處理裝置。試驗(yàn)過(guò)程中，浮子在液位桶內(nèi)隨液位上下移動(dòng)，測(cè)量桿內(nèi)電磁感應(yīng)傳感器將浮子傳遞的液位信號(hào)經(jīng)控制器傳送給數(shù)據(jù)處理裝置。

數(shù)據(jù)處理裝置由數(shù)據(jù)處理卡、數(shù)據(jù)采集卡及顯示器構(gòu)成。數(shù)據(jù)處理卡分別與數(shù)據(jù)采集卡及顯示器相連。數(shù)據(jù)采集卡采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)處理卡進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再由顯示器進(jìn)行顯示。數(shù)據(jù)處理裝置的數(shù)據(jù)采集卡連接試驗(yàn)密封艙的壓力傳感器和精密液位儀的控制器，壓力傳感器測(cè)量的試驗(yàn)密封艙的壓力數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理裝置的數(shù)據(jù)采集卡，精密液位儀測(cè)量的液位桶內(nèi)壓力傳導(dǎo)液的液位數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理裝置數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)處理裝置的數(shù)據(jù)處理卡將壓力數(shù)據(jù)和液位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并由顯示器實(shí)時(shí)顯示傳導(dǎo)液用量、壓力和時(shí)間的數(shù)值。

本發(fā)明涉及的計(jì)量式水靜壓力試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí)，將試驗(yàn)樣品放入試驗(yàn)密封艙中，利用加壓泵從液位桶向試驗(yàn)密封艙注入壓力傳導(dǎo)液，數(shù)據(jù)處理裝置實(shí)時(shí)顯示傳導(dǎo)液用量、壓力和時(shí)間的對(duì)應(yīng)數(shù)值。試驗(yàn)密封艙的壓力升至目標(biāo)壓力后進(jìn)行保壓，保壓結(jié)束后，打開(kāi)試驗(yàn)密封艙的卸壓閥，壓力傳導(dǎo)液流回液位桶，完成一次試驗(yàn)過(guò)程。

如果在升壓過(guò)程中的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，試驗(yàn)壓力沒(méi)達(dá)到預(yù)定值，壓力傳導(dǎo)液卻達(dá)到預(yù)定試驗(yàn)壓力所對(duì)應(yīng)的用量，說(shuō)明試驗(yàn)樣品在此顯示壓力下出現(xiàn)泄漏，或者對(duì)浮體而言出現(xiàn)外形縮小或內(nèi)滲；如果在保壓過(guò)程中壓力傳導(dǎo)液總量未變而試驗(yàn)壓力出現(xiàn)下降，說(shuō)明試驗(yàn)樣品在該時(shí)間值出現(xiàn)泄漏，或者對(duì)浮體而言出現(xiàn)外形縮小或內(nèi)滲；如果卸壓結(jié)束壓力傳導(dǎo)液注入總量大于卸出總量，其差值即為浮體材料的吸水率。