WYC微机电动打压泵压力控制系统

来源：本站 添加时间：2015-12-25点击量：

方案中压力测试设备符合以下标准：

JB/T9089-2014打压泵

JB/T6909-2014超高压泵

JB/T12013-2014自控试压机

二、用户需求及使用工况描述

制作方案前了解到的用户需求：

    2.1 最高检测压力：最高压力为250 Mpa。

2.2 检测对象阀门、节流管、套管和各类压力容器等。

2.3 实时记录检测数据，能够提供数据曲线图。

三、总体技术方案

       为实现上述用户需求，本系统由压力源、控制阀组、电器控制及采集系统几大部分组成。

3.1 系统原理图

3.2 设备组成

3.3工艺流程

四、系统配置及功能详解

       4.1压力源系统

    压力源系统由高压泵和低压注水系统组合而成。

   4.1.1型号： CB250-15（固定式）

数量： 1

额定压力：250Mpa                            

流量：180L/h

功率：15  KW                          

重量： 约900Kg

试压泵主要结构和工作原理:

本泵为卧式三柱塞泵，由电动机、皮带轮、动力端、泵头和底座等组成。其压力输出稳定连续。

4.2 控制阀汇

4.2.1 KZFH.0压力集成控制阀功能及工作原理简述：

微机控制附件在整个系统中举足轻重的作用,他是系统实现全自动控制的执行机构。高压泵自动升压、自动卸压、容器自动卸压、自动保压、分段试压、人机分离等功能都主要靠微机控制附件来执行。阀汇系统增加了一套气动高压截止阀，主要用于强制保压，增强保压效果。各部件集中在控制阀汇上，组成一套独立的附件，通过变换进口螺纹，可和各种参数的试压泵组合使用，操作方便、布局美观。该阀已申请了专利，专利号：201020182746.6

4.2.2 KZFH.0压力集成控制阀组成

控制阀汇由空气泵、单向阀、泵端卸荷阀、容器卸荷阀、气动高压截止阀、高压过滤器、手动卸荷阀、电接点压力表等构成（见下表）。    

4.2.3控制阀汇参考图（长X宽X高=580X580X500mm）：

4.3 WYC微机高压测试系统

WYC微机高压测试系统，采用微机系统进行操作控制和数据的存储、输出；PLC进行逻辑运算控制，驱动高压卸荷阀、升压阀等附件作执行机构。

4.3.1控制系统特点

电气控制部分遵循电器行业标准，采用知名品牌计算机和PLC，控制性能稳定，数据真实可靠。整个试验过程全部电脑自动控制，所有的试验设定和操作都可在自动控制台完成，计算机自动生成压力、时间曲线， 实时显示。

1）系统具备紧急关断操作按钮，紧急情况按下“紧急停止”按钮迅速关断系统总电源，同时对承受高压的管路和腔体进行卸压。

2）控制台上远程手动控制高压泵的启动停止、泵端卸荷阀（升压阀）、容器卸荷阀、截止阀开启与关闭。

3）控制系统可实现自动开机、自动检测、分阶段升压、自动保压、自动卸压等功能，分述如下：

分段试压功能：可以实现在系统压力：30%压力、60%压力、100%等压力时自动停机保压。分段压力6段。

自动卸压功能：程序通过对远控卸荷阀的自动控制，可自动卸除试压泵端、容器端压力，减轻了操作人员负担，安全方便。由于在硬件附件上采用了我公司独立生产研制的远控卸荷阀，进行升压、保压控制，使得系统在过冲方面的问题得到了很好的解决。在这方面国内其他厂家基本上还不能很好地解决，因此我公司高压测试系统的优势也在这方面体现出来。

4）数据记录功能：在系统启动以后可以实时记录工作过程中压力的变化数据。

5）数据报表：将测试中的压力变化数据以数据表的形式输出。输出的报告格式可以根据用户要求进行制作。

6）压力数显功能：系统不仅在微机上可实现压力参数实时显示，还可通过XST数显压力表在操作台上进行显示，直观方便准确，精确高。显示值可达小数点后一至两位。彻底避免了操作人员靠手动控制造成的系统数据读数误差。

7)自动、手动切换操作功能：当由于系统不需要自动操作功能时，可通过操作台转换开关选择手动控制泵端阀、容器阀。

8）故障报警：当出现超压、过载等异常情况时，系统自动停止测试并卸除工件压力，发出报警信号。

4.3.2WYC控制系统主要配置：

4.3.3控制软件介绍

1） 登陆

点击桌面上的系统图标或开始菜单的图标后起动后进入WYC微机高压测试系统运行界面，要求操作人员登录。此处登录是为了防止未授权人员使用WYC微机高压测试系统。界面如下：

操作人员输入相应的密码，完成登陆。

如果输入密码错误，或者按取消退出登陆窗口，系统会弹出以下窗口并退出系统：

密码机制有助于防止未经授权的操作员进入系统或进行与其权限不相符的操作，所有操作员密码均可在系统中的退出窗口中由操作人员进行修。默认情况下，负责人密码为：0000

用户在厂家调试完成后，应首先设置和更改各登陆用户的密码及确认其授权。

2） 登陆后，系统自动进入主界面窗口：

窗口右上角为通讯标志。通讯成功该标志为绿色：系统正常，反之为红色：PLC系统掉线。

左上部为系统运行动画显示区，可直观显示泵及各阀的状态并配置液体流动动画，让试压过程一目了然。动画显示区容器上显示当前试压实时压力值，右下方为相应的测试参数显示，达到操作员心中有数的目的。常规状态下显示当前的作业信息有：当前段数、目标压力、保压时间、保压剩余时间、作业序号以及电机频率（此为带变频器的参数）。

左下方为实时压力曲线，让试压过程清晰明了，并可在曲线上双击将曲线放大显示。左上方高压泵频率用于调整高压泵频率（系统带变频）、启停按钮以及手/自动方式的显示。

3）参数管理

图中左上部为工艺参数设置，包括：测试总段数设置，安全压力设置，分段压力值，停机提前值，保压时间，选择是否停机、卸压等。

本次试压段数是指在预设的四段或者六段测试参数当中，选择从第一段开始的连续几段参数来做为本次测试工艺参数进行试压测试。比如选5，是指将序号为1直至序号为5的连续5段参数来做为此次测试任务的参数进行测试。

每一组参数中的分段压力值是指测试到当前组时，系统往试件内加压时需要达到的目标压力值，此值与对应的保压提前值（为防止过冲）共同发生作用，分段压力值减去对应的保压提前值得到的就是要控制的压力值。

当下一段的目标压力值大于当段目标压力值时，系统会默认为卸荷状态。

保压时间：是指系统将试件加压到设定的目标压力值停止加压，系统进入保压状态后所需的保持时间。

容器变形时间：是指压力到达目标压力后延时至保压时间开始时的一段时间，在该段时间内压力应从加压压力到达值回到稳定值。关于系统参数增加容器变形期的说明：高压容器在高压下可能存在受到气溶性、高压容器的本身的弹性形变或塑性形变等的影响，导致系统压力在容器变形时间内快速下降到一个稳定值的过程。增加容器变形时间可以消除上述因素对测量的影响。

卸荷状态（选择卸荷或不卸荷）是指本段保压结束时，切换到下一段工艺参数之前是否需要先卸荷再加压。选择卸荷表明需要先卸荷再加压，选择不卸荷表明不需卸荷直接在前一压力其他上继续加压，直接加压到设置的下一段参数。若下一段的目标压力值低于当前段数的目标压力值，那么系统将会默认当段自动卸压。

需要说明的是，在第一次升压之前，系统会判定容器内的压力是不是达到卸荷下限值。如超过，视为压力过高，会先卸荷至压力达到许可的范围之内再行加压。在试压结束，完成最后一段参数以后，系统也会强制性卸荷，保证容器内残压在许可范围以内，方为试压结束，以保证安全。

默认情况下，系统应在设置好各组参数以后，运行于微机自动状态。操作人员应该在每次测试任务开始时首先输入或确认测试信息，得到一个新的作业序号，然后开始测试。下一次测试时重复同样的操作即可。

附加功能（此次方案无以下功能）

a  二次保压功能：在自动状态下开启该功能，在容器变形期时曲线停止记录数据，进入保压环节后继续记录数据，即得到的最终曲线不包含容器变形期部分。

b  补压功能：在自动状态下开启该功能，当保压期间压降达到预设补压压降值时，系统会自动开启升压到达当段目标压力后停止升压进入保压环节。

c  注水功能：在自动状态下开启该功能，注水泵开始注水，达到预设注水停机压力后，停止注水并进入自动升压状态。注水泵最高压力为5Mpa。

d  异常结束请点击保存数据功能如图（主界面上）：

系统在保压过程中出现意外情况，如突然掉压或掉电时，若要保存当前曲线，点击该按钮即可。

作业信息填写

在此界面中可以更改作业信息，由操作人员根据实际需要输入。填写好作业信息后，若要保存当前信息，在下拉框中输入一个数字点击保存即可。若要查看其它已保存的信息输入相应的数字点击读取即可。若要删除个别作业信息，在下拉框中输入相应数字点击删除，系统会弹出如下对话框：

点击“是”删除该作业信息，“否”则返回系统。

系统参数设置

传感器量程：标定系统压力最大测量值（具体数值请与传感器铭牌量程值对应，否则容易出现测量不准或安全事故）。

压力偏差：用以校正系统压力测量零位。

增益：用以标定压力显示值的倍数即当前压力数据乘以增益等于显示压力（以压力表为准）。

卸荷下限值：是指系统自动卸荷时的压力下限值，当压力下降到小于该值时，卸荷停止。

4） 报告查询

单击主窗体上的“曲线报表”按键后可进入曲线查看界面。

 5）故障查询

查看设备使用中出现过的故障，用于帮助维护设备

五、产品适用范围、工况及要求

1、本产品用于对压力容器、管道、阀门进行压力测试。

2、本系统最高测试压力为：最高压力为250 Mpa

3、工作环境：0℃～45℃ 、无可燃性气体、通风干燥、周边无强电磁干扰信号。

4、 本产品最佳适用于容器容积在（ 5 ）L~( 50 )L。（注：小于适用下限的容器升压速度将偏快，大于适用上限的容器升压速度将偏慢。用户对此有要求的可以提出，我方提供结局方案。）

5、压力泵使用介质为水、乳化液、防锈水及粘度与水相近的中性油品。

6、该系统适用于：固定式室内使用。

7、电源：AC380V+PE+N

六、本微机测试装置可达到的技术指标

6.1 保压精度

由于用户测试的产品种类多，特性不同，有些产品由于受压后易膨胀变形（如：高压软管、薄型容器等），保压期间压力会一直下降，无法判断本系统的保压性能，导致产品到用户处无法交货。当采用的用户产品测试，保压精度达不到要求而产生异议时，采用下列方式作为本系统的验收准则，达到下列指标，则判断本系统合格。

测试管线为硬管、连接容器为钢制容器或直接封堵硬管出口，保压起点时间扣除“无泄压降期”后，可达到下列精度要求。

注：在系统无渗漏的情况下也会出现压降，其原因有以下几种。

无泄压降期---在保压过程中,系统压力受容器变形、溶气效应等导致系统压力逐步下降并趋于稳定的一段时间。

溶气效应---在静态稳压过程中，残留于介质中的气体在高压作用下溶解于介质，在达到饱和溶解度前,导致系统压力下降。

根据我方经验，压力超过160MPa以后不建议使用高压胶管。因其材质结构不利于静态保压实验，无泄漏条件下出现较大压降。

6.2 压力测控精度

压力测控精度是指设定压力值与保压开始值之间的允许误差。为了克服控制精度偏差值对压力测试带来的影响，本系统允许采用设置“提前量”方式对偏差进行修正，使系统控制精度尽可能提高。

当升压时间≥10秒时，压力测控精度应≤±1.5MPa。

关键词：打压泵,电动打压泵,试压泵