一种高压单向阀高速流动冲击测试装置及方法与流程

技术特征：
1.一种高压单向阀高速流动冲击测试装置，用于待测单向阀(21)的高速流动冲击测试，其特征在于，包括高压气源单元、气体缓冲单元、实验测试单元和信号采集控制单元，其中：所述高压气源单元包括高压气瓶(1)、一级减压器(3)和二级减压器(7)；所述气体缓冲单元包括前级缓冲罐、后级缓冲罐、背压减压器(28)和背压高压气瓶(29)；所述实验测试单元包括高速电磁阀(18)和多个压力传感器；所述信号采集控制单元包括高速信号采集仪和信号控制器；高压气瓶(1)、一级减压器(3)、二级减压器(7)、前级缓冲罐、高速电磁阀(18)依次串联；高速电磁阀(18)的出口用于在试验时连接待测单向阀(21)的进气口；后级缓冲罐的进气口用于在试验时连接待测单向阀(21)的出口；背压高压气瓶(29)的出口连接背压减压器(28)，背压减压器(28)的出口用于在试验时连接待测单向阀(21)的出口；高速电磁阀(18)与待测单向阀(21)之间间隔设置两个压力传感器(19、20)；后级缓冲罐与待测单向阀(21)之间间隔设置两个压力传感器(22、23)；高速信号采集仪连接压力传感器以记录压力随时间的变化；信号控制器连接高速电磁阀(18)；高速电磁阀(18)的开启时间小于高速流动冲击下待测单向阀(21)的开启时间；其中，高速电磁阀(18)初始处于关闭状态，高压气瓶(1)的高压气体经一级减压器(3)和二级减压器(7)进行两级减压后达到测试压力，然后储存在前级缓冲罐内；高压气瓶(29)通过减压器(28)提供恒定的背压，从而在待测单向阀(21)前后形成稳定的压力差；当高速电磁阀(18)开启时，前级缓冲罐输出恒定压力的高速气流冲击待测单向阀(21)，四个压力传感器同时监测待测单向阀(21)前后压力数据，从而获得待测单向阀(21)受到冲击后开启全过程的压力变化，实现对待测单向阀(21)高速流动冲击的测试。2.如权利要求1所述的一种高压单向阀高速流动冲击测试装置，其特征在于，高速电磁阀(18)的开启时间为微秒级，远小于高速流动冲击下待测单向阀(21)的开启时间。3.如权利要求1所述的一种高压单向阀高速流动冲击测试装置，其特征在于，所述高压气瓶(1)包括至少两个气瓶，每个气瓶的启闭相互独立。4.如权利要求1所述的一种高压单向阀高速流动冲击测试装置，其特征在于，前级缓冲罐包括至少两个缓冲罐(15、17)，每个缓冲罐的启闭相互独立。5.如权利要求1所述的一种高压单向阀高速流动冲击测试装置，其特征在于，高速电磁阀(18)与待测单向阀(21)之间依次先后设置第三压力传感器(19)和第四压力传感器(20)；后级缓冲罐与待测单向阀(21)之间依次先后设置第五压力传感器(22)和第六压力传感器(23)；第四压力传感器(20)、第五压力传感器(22)与待测单向阀(21)之间的间距取不影响气流稳定性的最小间距。6.如权利要求5所述的一种高压单向阀高速流动冲击测试装置，其特征在于，第三压力传感器(19)、第四压力传感器(20)、待测单向阀(21)的阀芯、第五压力传感器(22)和第六压力传感器(23)依次等间距布置。7.如权利要求1～6任一项所述的一种高压单向阀高速流动冲击测试装置，其特征在于，还包括安全排空单元；所述安全排空单元分为两部分，一部分设置在二级减压器(7)与前级缓冲罐之间，包括第一手动排空阀(10)、安全阀(11)和第一电磁排空阀(12)；另一部分设置在待测单向阀(21)的排气气路末端，包括第二手动排空阀(32)和第二电磁排空阀
(33)。8.一种高压单向阀高速流动冲击测试方法，采用权利要求1～7任一项所述的高压单向阀高速流动冲击测试装置实现，其特征在于，测试过程如下：通过一级减压器(3)和二级减压器(7)调节试验压力至指定值，通过背压减压器(28)调节背压至指定值；开启前级缓冲罐和高压气瓶(1)，在待测单向阀(21)前后的压力值都达到设定值且稳定后，通过信号控制器开启电磁阀(18)，高速气流冲击待测单向阀(21)单向阀，同时四个压力传感器记录下待测单向阀(21)从受到气流冲击到完全开启的全过程压力变化；分析四个压力传感器得到的压力随时间的变化曲线得到待测单向阀(21)瞬态的开启特性。9.如权利要求8所述的一种高压单向阀高速流动冲击测试方法，其特征在于，所述瞬态的开启特性包括开启时间、最小开启压力。

技术总结
本发明公开了一种高压单向阀高速流动冲击测试装置及方法，属于阀门冲击测试。该装置中，高压气瓶的高压气体经一级减压器和二级减压器进行两级减压后达到测试压力，然后储存在前级缓冲罐内；背压高压气瓶通过减压器提供恒定的背压，从而在待测单向阀前后形成稳定的压力差；当高速电磁阀开启时，前级缓冲罐输出恒定压力的高速气流冲击待测单向阀，四个压力传感器同时监测待测单向阀前后压力数据，从而获得待测单向阀受到冲击后开启全过程的压力变化，实现对待测单向阀高速流动冲击的测试。本测试装置安全稳定，可测试获得高压单向阀的开启全过程压力变化，从而得到其瞬态开启特性，还可以进行不同进口压力及不同背压下的单向阀高速流动冲击测试。阀高速流动冲击测试。阀高速流动冲击测试。


技术研发人员：叶建军 崔俊旭 花争立 谢军龙 叶盛 彭文珠 杜宗钢 王威 蒋鹏程
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2021.11.22
技术公布日：2022/3/18