压力测试介质双向流动的压力控制系统和方法

[专利摘要]本发明公开了一种压力测试介质双向流动的压力控制系统及方法，属于液压测试技术领域。本发明包括被测容器和水箱，被测容器和水箱之间连接有至少一条压力控制管道；压力控制管路包括柱塞腔、进液管和出液管；柱塞腔通过进液管与水箱相连，进液管上设有进水截止阀。本发明用强制启闭的截止阀代替进出水阀，通过压力反馈控制柱塞运动，使介质可以前后流动，有效控制升压速率和降压速率；它可以更精确地控制压力，控制精度达到0.02兆帕；自动压力补偿或减压以稳定控制压力；突破传统压力测试技术的技术水平。

[专利描述]压力测试介质双向流动的压力控制系统和方法

[技术领域]

【0001】本发明涉及液压测试，尤其是一种利用柱塞泵工作介质的双向流动，有效控制压力上升速率和压力下降速率或恒压的压力控制技术。

[背景技术]

【0002】试压技术是利用高压源发生设备(以下简称主机)将试压介质注入被测容器内，以增加容器内的压力来测试容器的强度和密封性能。一般步骤包括注水、升压、保压、卸压，技术要求符合JB/T12013-2014 《自控试压机》标准内容。目前主机一般采用电动试压泵或气动试压泵，保压采用单向阀或截止阀，卸压采用卸荷阀。

【0003】目前现有试压泵的试压技术原理如图1所示。现有的试压泵控制原理是通过柱塞的往复运动交替打开和关闭进水阀17和出水阀16，将水箱中的介质从低压进水口P1变为高压出水口P2；通过关闭增压控制阀12和容器卸载阀15，高压流出物将通过单向阀14输送到容器用于增压。通过打开增压控制阀12或停止柱塞运动，系统停止增压并进入保压，关闭增压控制阀12再次增压，可以反复实现增压和保压。打开容器卸载阀15可以实现系统压力释放。

【0004】现有试压技术的控制精度可以达到0.5MPa，对于大多数控制精度较低的容器，可以满足试压、密封试验、变形试验、爆破试验等要求。但是现有技术的缺点是：1。升压过程中升压速率难以精确控制；2.降压过程无法有效控制，降压后无法完成分段降压控制；3.保压时，由于介质不能反向流动，所以只有单向压力补偿，不具备减压保持系统压力恒定的功能；4.很难提高控制精度。

[发明公开]

[0005]本发明的目的是针对上述问题，提供一种压力测试介质双向流动的压力控制系统及方法，主要解决现有技术中难以精确控制压力上升速率的技术问题；还解决了现有技术不能有效控制降压过程，降压后不能完成分段降压控制的技术问题；它还解决了现有技术中，在保压时，由于介质不能反向流动，所以只有单向压力补偿的技术问题

本发明的压力测试介质双向流动的压力控制系统，在被测容器和水箱之间连接至少一条压力控制管道，压力控制管道包括柱塞腔、进液管和出液管，柱塞配合在柱塞腔内；柱塞腔通过进液管与水箱相连，进液管上设有进水截止阀。

【0007】由于上述结构，与现有技术相比，本发明采用强制启闭的截止阀代替进出水阀门，通过压力反馈控制柱塞运动，使介质可以前后流动，同时通过截止阀和柱塞的配合联动，达到压力控制和降压的目的。因此，本发明可以在现有功能的基础上，实现升压速率和降压速率的精确控制；它可以更精确地控制压力，控制精度达到0.02兆帕；保压时能自动补压或减压，使系统保持恒压；能有效控制降压过程，降压后完成分段降压功能。因此，本发明主要解决了现有技术中升压速率难以精确控制的技术问题；还解决了现有技术不能有效控制降压过程，降压后不能完成分段降压控制的技术问题；它还解决了现有技术中，在保压时，由于介质不能反向流动，所以只有单向压力补偿，没有减压，使系统压力保持恒定的技术问题；还解决了现有技术中压力控制精度难以提高的技术问题.

【0008】在压力测试介质双向流动的压力控制系统中，柱塞腔压力传感器与柱塞腔相连，出液管上设有容器压力传感器，柱塞上设有柱塞位置检测装置。柱塞腔压力传感器、容器压力传感器和柱塞位置检测装置连接并向控制器传输信号，控制器连接并控制进水截止阀、出水截止阀和柱塞。

【0009】由于上述结构，本发明中的柱塞位置检测装置、卸荷阀和柱塞腔压力传感器是可选元件，柱塞位置检测装置用于自动判断柱塞位置；卸荷阀可以直接卸荷系统压力；柱塞腔压力传感器用于判断柱塞腔压力。当柱塞压入时，当柱塞腔压力等于工作压力时，出水截止阀可再次打开，以保证压力平稳上升

高出水截止阀寿命。且通过电子元件对整个压力控制系统内的压力监控，可大大提高控制精度，通过控制器来自动化控制整个压力控制系统的增压、保压和降压的控制(也即对进水截止阀、出水截止阀以及柱塞开启关闭的自动控制)，操作极为简便，使用便捷，适合推广应用。
[0010]本发明的试压介质可双向流动的压力控制系统，在被试容器与水箱之间连接有至少一条控压管线，所述控压管线包括柱塞腔和过液管，所述过液管将被试容器与水箱连接，所述过液管上设有出水截止阀与进水截止阀，所述过液管上出水截止阀与进水截止阀之间的位置连接有柱塞腔，所述柱塞腔内配合设有柱塞；所述柱塞腔通过出液管连接至被试容器，所述出液管连接至被试容器，其中所述柱塞腔的出液管处设有出水阀；和/或所述柱塞腔通过进液管连接至水箱，所述柱塞腔的进液管处设有进水阀。
[0011]由于上述结构，可将本发明的构思运用到对现有试压泵的结构改进上，从而降低生产成本；具体可保留现有试压泵的结构为:所述柱塞腔通过出液管连接至被试容器，所述出液管连接至被试容器，其中所述柱塞腔的出液管处设有出水阀。或者所述柱塞腔通过进液管连接至水箱，所述柱塞腔的进液管处设有进水阀。