高溫高壓油浸試驗(yàn)檢測系統(tǒng)構(gòu)成及設(shè)計(jì)

為滿足不斷發(fā)展的科研試驗(yàn)(尤其是深井開采工藝)和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的需要，提高系統(tǒng)的自動化程度，消除安全隱患，降低試驗(yàn)檢測人員勞動強(qiáng)度，開展了高溫、高壓(200℃、98M Pa)油浸試驗(yàn)檢測系統(tǒng)研究。該系統(tǒng)主要用于封隔器膠筒、螺桿泵定子短樣、密封圈等橡膠制品在油浸條件下的加速老化試驗(yàn)，以檢驗(yàn)其密封性能、疲勞性能及壽命評估。

高溫高壓油浸試驗(yàn)檢測系統(tǒng)由模擬試驗(yàn)套管、壓力控制、溫度控制、計(jì)算機(jī)控制和監(jiān)控系統(tǒng)等部份組成。該系統(tǒng)采用無模型控制算法設(shè)計(jì)了準(zhǔn)智能控制器，解決了非線性系統(tǒng)的控制問題；結(jié)合自行研制的液壓元件，實(shí)現(xiàn)了高溫、高壓的高精度控制。同時采用聯(lián)鎖雙級保護(hù)技術(shù)，保證了系統(tǒng)的高可靠性和安全性。

一、模擬試驗(yàn)套管

模擬試驗(yàn)套管由工作套管和加熱套管組成，可提供九種不同內(nèi)徑(D 9O～O 162m m)套管同時進(jìn)行油浸試驗(yàn)，試件長度≤1．5m。

二、壓力控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

壓力控制是該系統(tǒng)的核心關(guān)鍵之一，在試驗(yàn)的整個過程中，壓力控制全部采用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制加壓、泄壓、微泄壓、自動穩(wěn)壓、自動換向和自動補(bǔ)壓的方式。壓力測量采用高精度壓力變送器，分別置于中心管和試驗(yàn)套管上、下腔的高壓油路中。傳感器的輸出信號先經(jīng)前置處理(濾波、放大等)，再傳送至測量模塊，由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)當(dāng)前壓力的實(shí)時測量，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)壓精度、自動化程度及操作的安全可靠性。

三、溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為了提高溫度控制精度，溫度控制系統(tǒng)采用了PID測控。溫度傳感器感應(yīng)溫度參數(shù)變化，一路傳送N-次儀表做直接顯示觀察用；一路傳給計(jì)算機(jī)，與設(shè)定溫度值相比較，其差值即為溫度補(bǔ)償?shù)?，?jīng)PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制算法計(jì)算。輸出數(shù)據(jù)通過可控硅驅(qū)動電加熱器，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)；再巾溫度傳感器感應(yīng)溫度的變化，因此形成一個閉環(huán)溫度計(jì)算機(jī)PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)，滿足系統(tǒng)控制溫度200℃±1℃的要求。在加熱過程中，采用雙向可控硅代替交流接觸器控制電加熱器工作，避免了在工作過程中交流接觸器打火現(xiàn)象的產(chǎn)生。通過調(diào)節(jié)可控硅導(dǎo)通角的大小，即調(diào)節(jié)可控硅電流的大小，可以改變加熱功率的大小。溫控儀對可控硅的調(diào)節(jié)采用過零觸發(fā)的方式，以實(shí)現(xiàn)可控硅的全波整流。充份利用能源，減少電功率的損耗，提高了系統(tǒng)的安全可靠性

四、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

測控流程軟件具有靈活的鍵盤操作方式，町實(shí)現(xiàn)溫度、壓力參數(shù)的自動控制、采集、存儲、歷史數(shù)據(jù)的查詢及報(bào)表打印。在工業(yè)領(lǐng)域中，壓力超過32MPa稱之為高壓，而本系統(tǒng)的壓力達(dá)到98MPa，基本達(dá)到臨界壓(100MPa)，而且介質(zhì)溫度達(dá)到200℃，危險(xiǎn)性極大。為確保安全，設(shè)計(jì)了‘算機(jī)控制與繼電器聯(lián)鎖雙級保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了超溫、超壓自動報(bào)警，斷電保護(hù)。

五、監(jiān)控系統(tǒng)

設(shè)置了三套監(jiān)控沒備，可在主控室對泵房、閥組柜、模擬試驗(yàn)套管及高壓管線流程等區(qū)域進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，使試驗(yàn)檢測人員遠(yuǎn)離高溫、高壓環(huán)境，確保安全。http://www.frameer.com