一種全啟或微啟式安全閥開啟壓力智能化校驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種全啟或微啟式安全閥開啟壓力智能化校驗(yàn)方法，屬于承壓特種設(shè) 備檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及開啟壓力范圍在0.1 Mpa~42Mpa，介質(zhì)為空氣、水蒸氣、水 和其他化學(xué)物質(zhì)的壓力容器、壓力管道和機(jī)械設(shè)備上的安全閥開啟壓力智能化校驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 安全閥根據(jù)開啟特性分為全啟式和微啟式兩種，微啟式是指閥瓣的開啟高度為閥 座喉徑的1/40~1/20,全啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1/4。由此可知，不同類別 的安全閥的動(dòng)作特性有很大區(qū)別，全啟式安全閥的動(dòng)作特性屬于兩段作用式，開啟時(shí)壓力 曲線有明顯的拐點(diǎn)，微啟式安全閥為圓弧式，拐點(diǎn)不明顯，如全啟式安全閥的壓力曲線接近 相同規(guī)格的微啟式，那么該安全閥的性能已經(jīng)不符合全啟式安全閥的要求，并且，相同類型 的不同通徑和壓力的安全閥的開啟曲線也有差異，需要制定一系列的判斷條件來智能化判 斷不同類型、壓力和通徑的安全閥的合格開啟壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明是對(duì)發(fā)明人專利申請(qǐng)的《一種低冗余度高可靠性安全閥智能化校驗(yàn)裝置及 其校驗(yàn)方法》（【申請(qǐng)?zhí)枴?012103614580)的改進(jìn)，使用本方法能夠準(zhǔn)確自動(dòng)判斷技術(shù)領(lǐng)域內(nèi) 的所有型號(hào)的安全閥的開啟壓力。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
[0005]壓力變送器將檢測(cè)的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采模塊，數(shù)據(jù)采集模塊 將檢測(cè)的模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字電壓信號(hào)傳輸?shù)狡桨咫娔X繪制壓力值實(shí)時(shí)曲線，系統(tǒng)軟 件根據(jù)開啟壓力判斷準(zhǔn)則對(duì)校驗(yàn)的壓力值曲線進(jìn)行算法處理，實(shí)現(xiàn)智能化判斷此次校驗(yàn)安 全閥的開啟壓力。
[0006]全啟或微啟式安全閥開啟壓力智能化校驗(yàn)方法，基于安全閥的開啟壓力判斷準(zhǔn)則 采用拐點(diǎn)法來判斷，主要步驟如下：
[0007] (1)根據(jù)安全閥類型、參數(shù)自動(dòng)選擇拐點(diǎn)斜率判斷參數(shù)范圍，由式（I)獲得壓力時(shí) 間曲線的拐點(diǎn)斜率出現(xiàn)的位置：
[0008]
[0009]式（I)中，γ為壓力曲線的拐點(diǎn)斜率值;x[i]為經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換的壓力值;i、k分別為經(jīng) 模數(shù)轉(zhuǎn)換的壓力值對(duì)應(yīng)的整數(shù)序號(hào)點(diǎn)；
[0010] 當(dāng)γ大于等于拐點(diǎn)判斷參數(shù)時(shí)，進(jìn)步下一步判斷；
[0011] 安全閥智能化校驗(yàn)拐點(diǎn)判斷參數(shù)是由安全閥的類型(全啟式、微啟式）、安全閥開 啟壓力(Pg，MPa)的范圍以及公稱通徑(DN，mm)決定的，具體參照表1(全啟式安全閥智能化 校驗(yàn)拐點(diǎn)判斷參數(shù))和表2(微啟式安全閥智能化校驗(yàn)拐點(diǎn)判斷參數(shù)）。
[0012] 表1
[0013]
[0016] (2)判斷拐點(diǎn)附近壓力是否仍處于上升過程
[0017]采用式（Π )排除壓力下降過程中出現(xiàn)步驟（1)的條件判斷出的拐點(diǎn)斜率，防止出 現(xiàn)錯(cuò)誤判斷：
[0018]
[0019]式（Π )中，Δ為壓力曲線上2段模數(shù)轉(zhuǎn)換壓力值的和的差值；
[0020]當(dāng)Λ>0時(shí)，壓力才處于上升過程；當(dāng)Λ = 0時(shí)，壓力為恒定值；當(dāng)Λ〈0時(shí)，壓力處于 下降過程；
[0021 ] (3)判斷斜率較大改變處是否為所求拐點(diǎn)
[0022] 當(dāng)一個(gè)拐點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，在其附近會(huì)有多個(gè)測(cè)量點(diǎn)滿足要求，為了防止出現(xiàn)判斷誤差， 采用如下方式判斷：
[0023] a)連續(xù)10個(gè)測(cè)量點(diǎn)中滿足要求的測(cè)量點(diǎn)的數(shù)目大于5,則判斷認(rèn)為有拐點(diǎn)出現(xiàn)了， 并取第一個(gè)γ值符合要求的點(diǎn)作為拐點(diǎn)的壓力值，拐點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓力即為校驗(yàn)的開 啟壓力；
[0024] b)當(dāng)判斷出一個(gè)拐點(diǎn)后，其后面的20個(gè)測(cè)量點(diǎn)不再進(jìn)行判斷，以防止出現(xiàn)連續(xù)判 斷的是同一個(gè)拐點(diǎn)。
[0025] 拐點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，即為校驗(yàn)的開啟壓力，同時(shí)操作人員能夠聽到安全閥開啟的聲音。若 操作員聽到的安全閥開啟聲音是正常的，則判斷該開啟壓力為合格開啟壓力。否則，需要對(duì) 安全閥進(jìn)行修理、解體、清洗、研磨等，重復(fù)校驗(yàn)測(cè)試至合格開啟壓力。
[0026] 有益效果:該方法是根據(jù)全啟和微啟式安全閥動(dòng)作特性制定的開啟評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，使 軟件系統(tǒng)能夠自動(dòng)判斷安全閥的開啟壓力，準(zhǔn)則包括開啟壓力拐點(diǎn)判斷、細(xì)化的開啟壓力 拐點(diǎn)判斷參數(shù)、無效拐點(diǎn)排除等規(guī)則，使安全閥智能化校驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
【附圖說明】
[0027] 圖1是開啟值分析控制程序模塊運(yùn)行流程圖；
[0028] 圖2是實(shí)施例1所采用的A48Y-40全啟式安全閥在實(shí)際校驗(yàn)運(yùn)行中的實(shí)時(shí)壓力數(shù)據(jù) 曲線圖；微啟式安全閥的開啟壓力判斷過程與全啟式安全閥相同，但γ值根據(jù)表2選取。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例，具體說明本申請(qǐng)的技術(shù)方案：
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 本實(shí)施例采用的是型號(hào)為Α48Υ-40、公稱通徑（DN)為15mm、開啟壓力（Pg)為 2.55MPa的全啟式安全閥。
[0032] 采用本申請(qǐng)的智能化校驗(yàn)方法所得拐點(diǎn)附近的數(shù)據(jù)見表3、圖2,根據(jù)表1將γ取為 1.001，則判斷條件如下：
[0033] (1)拐點(diǎn)斜率 γ >1.001;
[0034] (2) Δ>〇；
[0035] (3)連續(xù)10個(gè)測(cè)量點(diǎn)中滿足要求的測(cè)量點(diǎn)，且數(shù)目大于5,則判斷認(rèn)為有拐點(diǎn)出現(xiàn) 了，并取第一個(gè)γ值大于1.001的點(diǎn)作為拐點(diǎn)的壓力值。
[0036] 表3中Α列表示根據(jù)式（I)計(jì)算所得γ是否大于表1所列γ(0表示不滿足，1表示滿 足），Β列表示△是否大于0(0表示不滿足，1表示滿足），C列表示γ、△是否均滿足要求(0表 示不滿足，1表示滿足），D列表示C列連續(xù)10個(gè)數(shù)值中中滿足要求的數(shù)是否大于5(0表示不滿 足，1表示滿足）。
[0037] 圖2中在丨=33、丨=98、丨=268、丨=508、丨=533附近時(shí)都出現(xiàn)了拐點(diǎn)，但結(jié)合表3， 可知i = 268處才為符合上述條件的開啟壓力的拐點(diǎn)，此刻壓力值(Xi)為2.549Mpa。若操作 員聽到的安全閥開啟聲音是正常的，則判斷該壓力為合格開啟壓力。否則，需要對(duì)安全閥進(jìn) 行修理、解體、清洗、研磨等，重復(fù)校驗(yàn)測(cè)試至合格開啟壓力。
[0038]表3實(shí)際校驗(yàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)(拐點(diǎn)附近的數(shù)據(jù)）
[0039]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 全啟或微啟式安全閥開啟壓力智能化校驗(yàn)方法，其特征在于步驟如下： (1) 根據(jù)安全閥類型、參數(shù)自動(dòng)選擇拐點(diǎn)斜率判斷參數(shù)范圍，由式（I)獲得壓力時(shí)間曲 線的拐點(diǎn)斜率出現(xiàn)的位置：式（I)中，γ為壓力曲線的拐點(diǎn)斜率值;x[i]為經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換的壓力值;i、k分別為經(jīng)模數(shù) 轉(zhuǎn)換的壓力值對(duì)應(yīng)的整數(shù)序號(hào)點(diǎn)； 當(dāng)γ大于等于拐點(diǎn)判斷參數(shù)時(shí)，進(jìn)入下一步判斷； (2) 判斷拐點(diǎn)附近壓力是否仍處于上升過程 采用式（π)排除壓力下降過程中出現(xiàn)步驟（1)的條件判斷出的拐點(diǎn)斜率，防止出現(xiàn)錯(cuò) 誤判斷：式（π)中，△為壓力曲線上2段模數(shù)轉(zhuǎn)換壓力值的和的差值； 當(dāng)Λ>0時(shí)，壓力才處于上升過程；當(dāng)Λ=0時(shí)，壓力為恒定值；當(dāng)Λ〈0時(shí)，壓力處于下降過 程； (3) 判斷斜率較大改變處是否為所求拐點(diǎn) 當(dāng)一個(gè)拐點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，在其附近會(huì)有多個(gè)測(cè)量點(diǎn)滿足要求，為了防止出現(xiàn)判斷誤差，采用 如下方式判斷： a) 連續(xù)10個(gè)測(cè)量點(diǎn)中滿足要求的測(cè)量點(diǎn)的數(shù)目大于5,則判斷認(rèn)為有拐點(diǎn)出現(xiàn)了，并取 第一個(gè)Y值符合要求的點(diǎn)作為拐點(diǎn)的壓力值，拐點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓力即為校驗(yàn)的開啟壓 力； b) 當(dāng)判斷出一個(gè)拐點(diǎn)后，其后面的20個(gè)測(cè)量點(diǎn)不再進(jìn)行判斷，以防止出現(xiàn)連續(xù)判斷的 是同一個(gè)拐點(diǎn)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全啟或微啟式安全閥開啟壓力智能化校驗(yàn)方法，其特征在于 所述的拐點(diǎn)判斷參數(shù)是由安全閥的類型、安全閥開啟壓力的范圍以及公稱通徑?jīng)Q定的。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全啟或微啟式安全閥開啟壓力智能化校驗(yàn)方法，其特征在于 安全閥的類型是全啟或微啟式安全閥。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全啟或微啟式安全閥開啟壓力智能化校驗(yàn)方法，其特征在于 拐點(diǎn)出現(xiàn)的同時(shí)，操作人員若聽到安全閥開啟的正常聲音，則判斷該開啟壓力為合格開啟 壓力。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全啟或微啟式安全閥開啟壓力智能化校驗(yàn)方法，其特征在于 拐點(diǎn)出現(xiàn)的同時(shí)，操作人員若聽到安全閥開啟的不正常聲音，則需要對(duì)安全閥進(jìn)行修理、解 體、清洗、研磨，重復(fù)校驗(yàn)測(cè)試至合格開啟壓力。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種全啟或微啟式安全閥開啟壓力智能化校驗(yàn)方法，其特征在于步驟如下：（1）計(jì)算壓力時(shí)間曲線的拐點(diǎn)斜率γ出現(xiàn)的位置，當(dāng)γ大于等于公知參數(shù)時(shí)，則對(duì)應(yīng)的壓力符合要求，進(jìn)入下一步判斷；（2）排除壓力下降過程中出現(xiàn)步驟（1）的條件判斷出的拐點(diǎn)斜率；（3）判斷斜率較大改變處是否為所求拐點(diǎn)。拐點(diǎn)出現(xiàn)的同時(shí)，操作人員若聽到安全閥開啟的正常聲音，則判斷該開啟壓力為合格開啟壓力。否則需要對(duì)安全閥進(jìn)行調(diào)整或修理，重復(fù)校驗(yàn)至合格開啟壓力。該方法能夠自動(dòng)判斷安全閥的開啟壓力，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
【IPC分類】G01M13/00
【公開號(hào)】CN105675277
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610025666
【發(fā)明人】章彬斌, 業(yè)成, 周杏鵬, 朱曉雪
【申請(qǐng)人】南京市鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月14日