基本信息
- 项目名称：
- 安全阀在线校验新技术开发
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 为解决工业生产装置的长周期运行与安全阀年度检验之间的矛盾，安全阀在线检测技术应势而生。本文提出的安全阀在线校验新技术是一种快速检验的技术，其中，对安全阀的整定压力进行快速检验是本论文的创新点。 （1）簧片式传感器设计 （2）传感器性能标定和评估 （3）方案的可行性-校验实验验证 ），证明了簧片式传感器能实现安全阀的在线快速检测，检测误差在要求的范围。
- 详细介绍：
- 为解决工业生产装置的长周期运行与安全阀年度检验之间的矛盾，安全阀在线检测技术应势而生。本文提出的安全阀在线校验新技术是一种快速检验的技术，既可以应用于离线校验，又可以应用于在线检验。其中，对安全阀的整定压力进行快速检验是本论文的创新点。 （1）簧片式传感器设计 从传感器弹性组件形状、材质、贴片点布置、桥路设计、应变片的选择和安装、弹性组件结构尺寸选择等方面对簧片式传感器进行优化，得到具有较高输出响应的簧片式传感器设计方案，并利用有限元技术对新设计的簧片式敏感元件进行大变形非线性分析，理论上验证了设计方案的可行性。 （2）传感器性能标定和评估 设计簧片式传感器的静态标定实验系统，通过标定得到簧片式传感器的重要性能参数，证明设计的簧片式传感器满足传感器的基本性能要求。 （3）方案的可行性-校验实验验证 本文利用所开发的实验装置，对配置的安全阀在线检测系统进行了整定压力的标定技术研究和利用簧片式传感器进行了快速校验技术验证（该系统以液压为压力源，采用高精度的数据采集仪TDS-303），证明了簧片式传感器能实现安全阀的在线快速检测，检测误差在要求的范围。 利用簧片式传感器的安全阀在线检测技术操作方法简单，结果准确，可靠性高，没有负载效应，不改变内部构件即可实现检测，具有很高的推广应用价值。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 我们小组新开发的校验技术，不仅同时适合离线和在线校验，而且具有校验精度相对较高，操作简单，校验迅速，可以实现校验压力实时显示，非常适合在实际生产中应用 论文首先介绍了当前的国内外的校验技术及其相关的发展状况和优劣势。之后重点介绍的是新开发的校验核心部件——簧片式传感器，然后到实物的制作，选材，选片，贴片，以及后期制作和相关实验的介绍，第三部分主要介绍的是我们采用的实验方法，实验结果的分析和验证
科学性、先进性及独特之处
- 从想法，灵感的来源，到传感器的设计以及其理论分析，软件模拟分析，计算，和最后的传感器制作，贴片，包括最后的实验方式的选择，实验系统的搭建，每一步都是经过严格，科学的论证分析，多次反复操作，以得到最好的，最科学合理的结果。快速检验的技术，可同时应用于离线和在线校验，以及快速校验的两大特色，是目前安全阀校验技术中没有的，也是本项目的特色和先进之处。经试验研究证明，结构可靠，满足工程实际要求。
应用价值和现实意义
- 传统的校验方法很难满足当前的需求，而当前的一些在线校验的先进方法不仅成本过高，而且操作困难。而当前国内外新开发的校验方式，虽然也能实现在线校验，但是其成本很高，而且操作复杂，需要专门的技术人员进行校验，增加了校验的不安全因素。而我们的簧片式传感器直接检测校验，不仅效率高，成本低，而且容易操作，大大提高了可行性。具有很高的实际开发和应用价值。 目前该项目正在和相关企业洽谈合作。
学术论文摘要
- 为解决工业生产装置的长周期运行与安全阀年度检验之间的矛盾，安全阀在线检测技术应势而生。本文提出的安全阀在线校验新技术是一种快速检验的技术，既可以应用于离线校验，又可以应用于在线检验。其中，对安全阀的整定压力进行快速检验是本论文的创新点。 （1）簧片式传感器设计 从传感器弹性组件形状、材质、贴片点布置、桥路设计、应变片的选择和安装、弹性组件结构尺寸选择等方面对簧片式传感器进行优化，得到具有较高输出响应的簧片式传感器设计方案，并利用有限元技术对新设计的簧片式敏感元件进行大变形非线性分析，理论上验证了设计方案的可行性。 （2）传感器性能标定和评估 设计簧片式传感器的静态标定实验系统，通过标定得到簧片式传感器的重要性能参数，证明设计的簧片式传感器满足传感器的基本性能要求。 （3）方案的可行性-校验实验验证 该系统以液压为压力源，采用高精度的数据采集仪TDS-303），证明了簧片式传感器能实现安全阀的在线快速检测，检测误差在要求的范围。 利用簧片式传感器的安全阀在线检测技术操作方法简单，结果准确，可靠性高，没有负载效应，不改变内部构件即可实现检测，具有很高的推广应用价值。
获奖情况
- 挑战杯校内赛三等奖
鉴定结果
- 属实
参考文献
- 郭崇志，夏欢. 某进口高精度应变片性能的评估实验研究. 2006年全国应变电测与传感器技术研讨会， 2006.11：20-25 张功名，赵复真. 电阻应变仪检定技术[M]. 北京：中国计量出版社出版，1991 郑秀瑗，谢大吉. 应力应变电测技术[M]. 北京：国防工业出版社，1985 樊大钧. 新型弹性敏感组件[M]. 北京：国防工业出版社，1995，5 谢安瑛，别永顺. 电阻应变仪电桥灵敏度的理论分析和实验研究[J]. 西安公路学院学报，1987，1（05）：116-132
同类课题研究水平概述
- 20世纪80年代英国FURMANITE公司首创带压校验技术，其产品TREVITEST带压校验系统，利用液压夹具施加外力强行提升阀杆，从而造成人为开启，其间检测压力差，再通过计算整定压力调整、从而逐次逼近整定压力。 2001年美国Green Wood公司在发明专利中公开的一种安全阀监控装置，包括邻近安全阀设置的位移传感器、压力传感器、泄漏传感器，这些传感器都没有与安全阀内部构件自成一体，因此使得安全阀结构变得异常复杂，检测灵敏度降低，负载效应严重，检测结果的可靠性降低。f是2004年大连理工大学提出的发明专利，公开了一种具有在线校验功能的安全阀，这种安全阀在内部设置微型液压油缸，检测时直接将外部压力介质通入液压缸中使安全阀强制开启造成人为泄漏，从而检测安全阀的开启压力。
