[實(shí)用新型]一種低溫閥門性能測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201621365518.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN206556820U
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡良兵;莊明;吳克平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01M3/20
• 分類號(hào): G01M3/20
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112
• 代理人: 朱榮

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及閥門測(cè)試與性能檢測(cè)，主要涉及一種低溫閥門性能測(cè)試裝置，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)試過程自動(dòng)監(jiān)測(cè)與運(yùn)行。

背景技術(shù)：

低溫技術(shù)不僅與人們當(dāng)代高質(zhì)量生活息息相關(guān)，同時(shí)與世界上許多尖端科學(xué)研究密不可分。21世紀(jì)中國在基礎(chǔ)科學(xué)研究(如聚變示范堆DEMO、大型高能物理的加速器、核磁共振譜儀，強(qiáng)磁場(chǎng)裝置等)、電力工業(yè)(如大型超導(dǎo)貯能電站，核聚變反應(yīng)堆)、國防技術(shù)(如艦船推進(jìn)磁體，掃雷磁體，強(qiáng)脈沖貯能磁體等)等各方面的需求，迫切需要大力發(fā)展以高性能超導(dǎo)導(dǎo)體及磁體為基礎(chǔ)的超導(dǎo)技術(shù)，以滿足國家戰(zhàn)略，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和國防安全的需求。超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展必須以低溫系統(tǒng)為配套。低溫閥門又是低溫系統(tǒng)中關(guān)鍵部件。然而，目前國內(nèi)低溫閥門生產(chǎn)能力較差，特別是4.4K溫區(qū)以下的低溫調(diào)節(jié)閥基本依賴于進(jìn)口。國內(nèi)生產(chǎn)的低溫閥門溫區(qū)最低也只在77K液氮溫區(qū)，而且在技術(shù)水平、壽命、可靠性、配套能力等方面都與國外產(chǎn)品存在較大的差距。目前國內(nèi)生產(chǎn)閥門的企業(yè)幾乎沒有專業(yè)生產(chǎn)超低溫系統(tǒng)閥門的,大型氦低溫系統(tǒng)超低溫控制閥門也很少有中國閥門的身影。

低溫閥門工作在低溫溫區(qū)，特別是在液氦溫區(qū)，相比于常規(guī)閥門，在材料選擇，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，加工工藝和性能測(cè)試方面都有著特殊的要求。低溫閥門除了要做常溫檢驗(yàn)外，還必須做低溫試驗(yàn)。低溫試驗(yàn)的主要目的是檢驗(yàn)低溫閥門在低溫狀態(tài)下的操作性能和密封性能。操作性能要求閥門啟閉靈活，閥桿和閥座不能因?yàn)榈蜏刈冃慰ㄋ馈Ｃ芊庑阅芤箝y門密封面泄漏量小于允許泄漏量。本實(shí)用新型提出基于PLC控制系統(tǒng)，搭建一套氦低溫環(huán)境下的低溫閥門自動(dòng)控制測(cè)試系統(tǒng)。測(cè)試閥門在液氦溫區(qū)下的操作性能和密封性能。

實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種低溫閥門性能測(cè)試裝置，解決了在以往的低溫閥門實(shí)驗(yàn)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)中提出的在液氮溫區(qū)下測(cè)試閥門而在更低環(huán)境下出現(xiàn)閥門內(nèi)漏等問題。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種低溫閥門性能測(cè)試裝置，其特征在于：包括有用于測(cè)試閥門的杜瓦，所述杜瓦口帶有密封法蘭，所述法蘭設(shè)有用于安裝待測(cè)低溫閥門的開口以及低溫輸入管口、兩個(gè)輸出管口，所述待測(cè)低溫閥門的閥桿上自上而下盤繞有低溫輸液管，所述低溫輸液管在進(jìn)入閥門進(jìn)口之前分成兩路，一路直接連接上密封法蘭輸出管口，回制冷機(jī)低壓回氣路，在此管路出口上安裝截止閥；另一路連接低溫閥門入口，經(jīng)低溫閥門出口連接上密封法蘭的另一個(gè)輸出管口，然后通過截止閥回制冷機(jī)低壓回氣路，同時(shí)在此管路上經(jīng)過法蘭后通過截止閥連接氦質(zhì)譜檢漏儀；所述待測(cè)低溫閥門閥桿上以及閥門入口處和閥門出口處分別安裝有低溫溫度計(jì)，所述低溫溫度計(jì)分別通過相應(yīng)的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換器將信號(hào)傳遞給PLC控制系統(tǒng)。

所述的法蘭上還設(shè)有航空插頭，所述航空插頭用于焊接溫度計(jì)信號(hào)線。

所述的待測(cè)低溫閥門出口管道連接文丘里流量計(jì)，然后經(jīng)法蘭蓋出口，法蘭下游管道出口依次連接壓力變送器，下游管道截止閥，連接制冷機(jī)低壓管道。

所述的PLC控制系統(tǒng)包括有西門子控制器、模擬量輸入信號(hào)卡、模擬量輸出信號(hào)卡、數(shù)字量輸出信號(hào)卡，通過將溫度信號(hào)、壓力信號(hào)和流量信號(hào)經(jīng)過模擬量信號(hào)輸入卡接入到PLC控制系統(tǒng)，通過WINCC軟件組態(tài)人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示和存儲(chǔ)，同時(shí)通過人機(jī)界面發(fā)出的模擬量輸出信號(hào)給閥門定位器實(shí)現(xiàn)閥門的調(diào)節(jié)動(dòng)作；通過數(shù)字量輸出信號(hào)卡控制開關(guān)閥門的自動(dòng)操作。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

本實(shí)用新型采用的PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)低溫測(cè)試系統(tǒng)的自動(dòng)化操作，提高工作效率，操作的可重復(fù)性和準(zhǔn)確度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的在線存儲(chǔ)和歷史查看，便于數(shù)據(jù)的分析和操作的優(yōu)化。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

參見附圖。

一種低溫閥門性能測(cè)試裝置具有低溫測(cè)試杜瓦，低溫測(cè)試杜瓦帶有密封法蘭，在法蘭上開口安裝待測(cè)低溫閥門，同時(shí)在法蘭上開低溫輸入管口和兩個(gè)輸出管口，以及航空插頭，航空插頭用于焊接溫度計(jì)信號(hào)線。低溫輸液管連接氦制冷機(jī)，在低溫輸液管上安裝截止閥和安全閥。在測(cè)試杜瓦內(nèi)部，低溫輸液管自上而下盤繞在閥桿上，進(jìn)入閥門進(jìn)口之前分成兩路，一路直接連接上密封法蘭輸出管口，回制冷機(jī)低壓回氣路，在此管路出口上安裝截止閥。另一路連接低溫閥門入口，經(jīng)低溫閥門出口連接上密封法蘭的另一個(gè)輸出管口，然后通過截止閥回制冷機(jī)低壓回氣路，同時(shí)在此管路上經(jīng)過法蘭后通過截止閥連接氦質(zhì)譜檢漏儀。