唐谭荣

(广东光栅测量控制技术研究所，广东韶关512026)

燃气调压阀主要用于城乡中压力燃气进户表前压力稳定调节。亦可用于高层建筑附加压力的稳压调节，介质为天然气、石油液化气等燃气。

主要技术参数:

进口压力:P1=0.005 ～0.2 MPa;出口压力:P2=1.0 ～3.0 kPa;额定流量:Q=6 Nm3/h(天然气);稳压精度:P2≤±15‰;关闭压力:Pb≤1.25P2;通经:DN=15。

针对上述的主要参数进行耐久测试，而设计了一种耐久测试台检验设备，该设备可完成各种燃气的调压阀技术参数的检测，对不同型号调压阀可方便灵活性设定检测各种参数，该测试台是一个集气体、电子、机械检测装置为一体的测试台。

1 测试台总体设计方案

测试台用于完成燃气调压阀的累计检验。如图1所示，调压阀机械部分由下壳体、上壳体、阀口、阀杆、传动杆、调节母、弹簧、膜片组成。测量时，向调压阀通气，并测量通过调压阀的气流流量及调压阀进口高压和出口压力来实现对调压阀时间间隔2～3 s耐久次的检测。为提高测试台的自动化程度，并使其操作简便，测试台采用了智能化控制的电子计数器。

2 测试台检测气动系统

考虑到气压传动的工作介质压缩空气来源方便、无污染，且气动系统具有组装方便、快速性好、安全可靠/洁净/小型轻量化和集成化等突出特点，结合实际检测要求和工艺流程，该调压阀耐久性测试台采用气动控制，设计出的气动控制系统原理如图2所示。

图1 结构图

图2 耐久性测试台控制原理图

2.1 测试工作描述

当气源传递到节流调压阀，打开节流调压阀导通，压缩空气经过节流调压阀1，同时把高压压力表3的截止阀打开，压力表4的截止阀关闭，测试高压压力表的压力值，确定高压压力表值后，控制电路控制常闭单稳电磁阀6打开，传递到燃气调压阀7进口压力值，P1=0.2 MPa，气体通过燃气调压阀进行调压后，P2=3.0 kPa，通过U型水银柱8测试，再传递到常开单稳电磁阀9，直通针阀10。同样，传递到燃气调压阀7进口压力值，P1=0.005 MPa，气体通过燃气调压阀进行调压后，P2=1.0 kPa，通过U型水银柱8测试，再传递到常开单稳电磁阀9，直通针阀10。通过反反复复耐久性检测后，确定燃气调压阀质量可否达到设计主要技术参数。

2.2 燃气调压阀检测的实现

燃气调压阀检测，通过测量经过调压节流阀的流量值大小来完成。对于燃气调压阀的测试，在满足一定压力的条件下，当通过燃气调压阀流量值大于规定值时，则认为燃气调压阀合格，具体的检测过程是通过燃气调压阀通过高压和低压两个过程来实现的，在通过高压时，通过常闭单稳电磁阀及流量，测出气流的压力值，将测出的压力值与技术参数的值比较，判断其是否满足要求，从而判断燃气调压阀是否合格，工作过程如下:燃气调压阀测试的实现，通过智能化电子计数器控制，使常闭单稳电磁阀6导通，常开单稳电磁阀断电(保持在原位)。此时整个气路流向燃气调压阀的进口压力保持2 s内时间进行，U型水银柱则测出压力流量的压力。实现了燃气调压阀测试环节，当2 s时间已到，智能化电子计数器控制使常开单稳电磁阀9导通，常闭单稳电磁阀6断电，空气流量压力传递针阀10排放。电路中所有元器件均采用集装式连接，所有动作由智能化电子计数器控制常开、常闭单稳计数器完成。

该测试系统使用两个常开、常闭单稳电磁阀组合，从而使该检测系统结构紧凑，自动化程度高，操作方便，并且在很大程度上，节省过去靠手工控制的麻烦，降低了成本，提高了测量的功效。

3 耐久性测试台控制系统实现

过去采用继电器控制会使电路相对复杂，自动化程度不高，且靠人工跟踪，停电后没有记忆功能，工作可靠性不高，所以，选用智能化电子计数器对测试台进行控制。

3.1 控制系统的硬件选型及配置

智能化电子计数器种类繁多，系统标准不一，功率参差不齐，价格悬殊。针对这一现状，智能化电子计数器的选择应重点从性价比、可控性、控制系统的功能要求等方面考虑。从图2中可以看出，实行该系统的自动控制。根据耐久性测试台的功能要求，本系统选用信尔电子有限公司生产的智能化电子计数器，型号为HTJC－6EIR，该型号采用单片机微电能工作，计数值为6位数字显示，计算范围0～999 999，计数速度30/200 cps，辅助输出电源;DC12 V 100 mA，可掉电累计(停电记忆)，可预置计数值设计，复位后为预置值，可按键复位，复位后为预置值功能。可以满足耐久性测试台的控制要求。设计时，将系统中的启动、复位按钮，测量中次数的预置后递减。两个常闭、常开单稳电磁阀导通和断电的输出，接点信号接入智能化电子计数器输入端。用于发送控制指令及检测系统的工作状态，就各电磁阀及指示灯接入到智能化电子计数器的输入端，用于控制系统的动作及指示系统的状态。智能化电子计数器控制系统原理图如图3所示。

图3 耐久性测试台智能化电子计数器控制原理图

3.2 控制系统的程序设计

本控制系统中，燃气调压阀测试过程由智能化电子计数器控制自动完成。操作人员按下启动按钮前，预设置计数参数和递减参数，完成一次间隔时间2 s或3 s。次数为10 000次反复测试，启动按钮后，递减计数器就减少一次。累积次数就减少一个数，直到显示次数参数为零。当掉电后，智能化电子计数器有停电记忆功能。工作起来，十分方便，无需工作人员在现场跟踪。

4 结束语

系统使用一套气动系统完成了燃气调压阀的测试，具有结构紧凑，自动化程度高、操作方便、可靠性高、维护简单等优点。测试所要求的燃气调压阀的压力上下限值可方便地通过压力表看出。一定程度上满足了不同型号燃气调压阀或减压阀对系统通用性的要求。经过检验部门使用后，该耐久性测试台控制系统，运行平稳，减轻了工作强度，提高了工作效率，降低了成本且安全可靠，达到了设计要求。

［1］徐春忠，吴军成.PLC在制造业产品质量检测方面的运用［J］.制造业自动化，2007(10):72－75.