本发明专利技术提出一种高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置，感压膜片、测试夹具系统、高压气源系统、采集控制系统和动态真空系统；测试夹具系统包括密封垫、上夹具、下夹具和测试壳体，上夹具中间设有测试孔，下夹具中间设有空腔槽；上夹具与下夹具之间设有密封垫，感压膜片置于密封垫上方；测试壳体内设有真空夹层和中空容腔；高压气源系统与空腔槽通连，采集控制系统测试感压膜片的各项参数数据。在本申请中,能够模拟高压阀门实际工作过程中动态工程感压膜片工作时的力学形变特性，依据不同的输入工况测试不同材质结构形式感压膜片的动态响应特性、密封性及在超低温工况下的动态特性。结合预紧力、温度等参数变化进行综合测试膜片的动态特性。试膜片的动态特性。试膜片的动态特性。
【技术实现步骤摘要】
一种高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置及其方法
[0001]本专利技术涉及性能测试装置领域，尤其涉及一种高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置及其方法。
技术介绍
[0002]当今工业领域超低温环境下对于减压阀门应用的可靠性要求越来越高，其中的感压膜片是决定低温阀门性能的核心部件。在感压膜片测试领域，绝大多数测试方法中所使用的测试工装仅对感压膜片起到固定作用，且固定方式较为复杂，感压膜片装卸过程较为繁琐，在大批量感压膜片的测试过程中导致大量时间被浪费，增大研发时间周期。同时，这样的测试方法通常只能在常温下对被测的感压膜片进行性能测试，且密封性较差，难以模拟超低温阀门中感压膜片的实际工作环境，导致测量结果与被测感压膜片在实际使用过程中的实际性能存在较大误差，进一步影响超低温阀门的实际使用性能，甚至容易导致整个系统由于压力问题产生结构上的损坏，引发安全问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是为了提供一种高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试方法，对阀门膜片进行模拟测试，模拟高压气体减压阀感压膜片在使用过程中的动态压力变化，并主要结合预紧力、温度等参数变化对其在实际运行过程中的动态特性进行综合测试，使高压气体减压阀的核心部件在整个开发过程中，大大减少其研发时间周期及研发成本。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提出一种高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置，包括感压膜片、测试夹具系统、高压气源系统和采集控制系统，其中：
[0005]所述测试夹具系统包括密封垫、上夹具、下夹具和测试壳体，所述上夹具中间设有测试孔，所述下夹具中间设有空腔槽，且所述下夹具上设有与所述空腔槽通连的所述输气孔；所述上夹具与下夹具之间设有置于所述空腔槽槽口处的所述密封垫，所述感压膜片置于所述密封垫上方，即所述上夹具与下夹具将所述感压膜片锁紧固定，所述测试壳体包裹设置在所述上夹具和下夹具的外侧，所述测试壳体内设有绝热的真空夹层和控温的中空容腔，所述测试壳体的真空夹层与所述动态真空系统连接；
[0006]所述高压气源系统通过所述输气孔与所述空腔槽通连，所述采集控制系统通过所述测试孔测试所述感压膜片的各项参数数据。
[0007]进一步地，在所述的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置中，所述下夹具的底侧设有固定孔，所述固定孔内设有定位螺栓，即所述下夹具通过所述定位螺栓将所述固定孔与测试台固定连接。
[0008]进一步地，在所述的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置中，所述定位螺栓贯穿所述测试壳体的底部，且所述定位螺栓的一端与所述固定孔连接，另一端与所述测试台连接。
[0009]进一步地，在所述的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置中，所述测试
壳体为绝热材质，所述测试壳体的中空容腔内填充有低温介质。
[0010]进一步地，在所述的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置中，所述测试壳体内填充的低温介质为乙二醇或液氮。
[0011]进一步地，所述动态真空系统包括分子式真空泵、电离真空规、电磁阀和真空控制系统，所述分子式真空泵与所述测试壳体的真空夹层通连，所述电离真空规用于测量所述测试壳体内真空夹层的真空度，所述电磁阀用于控制所述分子式真空泵与测试壳体之间管路的通断，所述真空控制系统与所述电离真空规信号连接，所述真空控制系统与所述分子式真空泵和电磁阀控制连接。
[0012]进一步地，在所述的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置中，所述采集控制系统包括预紧压件、预紧弹簧和检测机构，所述预紧弹簧用于控制所述预紧压件针对所述感压膜片的预紧力，所述检测机构用于检测并记录所述感压膜片的特性参数，所述特性参数包括所述感压膜片的静态性能参数和动态性能参数。
[0013]进一步地，在所述的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置中，所述高压气源系统包括依次设置的气源输入口、过滤器、进气压力传感器、安全阀、进气截止阀、减压阀、阀前压力传感器、电动阀、平衡截止阀、测试压力传感器、安全阀和气源输出口，所述气源输出口与所述输气孔相接。
[0014]还包括一种采用上述装置的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试方法，包含以下步骤：
[0015]S1：通过测试夹具系统固定被测的感压膜片；
[0016]S2：通过高压气源系统和采集控制系统的配合，对测试夹具系统内固定的所述感压膜片进行泄漏特性测试，测试所述感压膜片的泄漏特性；
[0017]S3：通过高压气源系统和采集控制系统的配合，对测试夹具系统固定的所述感压膜片进行膜片静态性能测试，测试所述感压膜片的静态性能参数；
[0018]S4：通过测试壳体、高压气源系统和采集控制系统的配合，对测试夹具系统固定的所述感压膜片进行膜片动态性能测试，测试所述感压膜片的动态性能参数；
[0019]S5：通过所述测试壳体、高压气源系统、动态真空系统和采集控制系统的配合，对测试夹具系统固定的所述感压膜片进行膜片超低温动态性能测试，测试所述感压膜片超低温状态下的动态性能参数；
[0020]S6：基于采集控制系统采集的各项参数，生成所述感压膜片的动态特性曲线，并进行相应分析。
[0021]进一步地，在所述的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试方法中，在S1中，所述测试夹具系统的上夹具和下夹具相应对所述感压膜片进行固定及边缘密封，并通过定位螺栓调整测试夹具系统的安装角度，以便通过模拟感压膜片的实际安装角度，测试不同的安装角度对所述感压膜片性能的影响；
[0022]在S2中，所述高压气源系统通过所述输气孔向所述测试夹具系统的空腔槽内通入氦气介质，配合所述采集控制系统测试所述感压膜片的泄漏特性；
[0023]在S3中，通过所述高压气源系统控制所述感压膜片下方空腔槽内的压力，并根据所述感压膜片的实际使用工况相应选择不同气源，测试所述感压膜片下方不同气源的气体压力对所述感压膜片性能的影响；
[0024]在S4中，通过预紧弹簧控制预紧压件针对所述感压膜片的预紧力，并通过调节所述测试夹具系统对所述感压膜片夹卡的固定面积，测试不同的夹卡面积对所述感压膜片性能的影响；
[0025]在S5中，通过调整所述测试壳体内低温介质，以便通过模拟感压膜片在不同低温环境下的实际工作环境，测试不同工况温度下所述感压膜片的动态性能；
[0026]同时，通过所述动态真空系统调整所述测试壳体内真空度，从而控制所述测试壳体的绝热程度及所述测试壳体内低温介质的温度，测试不同工况温度下所述感压膜片的动态性能。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果主要体现在：由于该测试装置的紧固采用密封夹具，不破坏阀门的结构，可对不同种类及型号的感压膜片在不同测试条件下的性能进行直接测量；且该密封夹具通过密封垫调节被测感压膜片的安装状态，模拟被测膜片实际安装方式。且该密封夹具所采用的紧固方式为内螺纹锁紧结构，以代替螺栓紧固结构，简化了装卸步骤，极大的缩短了测试周期。并通过输气孔向下夹具腔体内注入高压气体对感压膜片进本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置，其特征在于，包括感压膜片(1)、测试夹具系统、高压气源系统、采集控制系统和动态真空系统，其中：所述测试夹具系统包括密封垫(2)、上夹具(3)、下夹具(4)和测试壳体(8)，所述上夹具(3)中间设有测试孔(5)，所述下夹具(4)中间设有空腔槽(6)，且所述下夹具(4)上设有与所述空腔槽(6)通连的所述输气孔(7)；所述上夹具(3)与下夹具(4)之间设有置于所述空腔槽(6)槽口处的所述密封垫(2)，所述感压膜片(1)置于所述密封垫(2)上方，即所述上夹具(3)与下夹具(4)将所述感压膜片(1)锁紧固定，所述测试壳体(8)包裹设置在所述上夹具(3)和下夹具(4)的外侧，所述测试壳体(8)内设有绝热的真空夹层和控温的中空容腔，所述测试壳体(8)的真空夹层与所述动态真空系统连接；所述高压气源系统通过所述输气孔(4)与所述空腔槽(6)通连，所述采集控制系统通过所述测试孔(5)测试所述感压膜片(1)的各项参数数据。2.根据权利要求1所述的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置，其特征在于，所述下夹具(4)的底侧设有固定孔(9)，所述固定孔(9)内设有定位螺栓(10)，即所述下夹具(4)通过所述定位螺栓(10)将所述固定孔(9)与测试台固定连接。3.根据权利要求2所述的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置，其特征在于，所述定位螺栓(10)贯穿所述测试壳体(8)的底部，且所述定位螺栓(10)的一端与所述固定孔(9)连接，另一端与所述测试台连接。4.根据权利要求1所述的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置，其特征在于，所述测试壳体(8)为绝热材质，所述测试壳体(8)的中空容腔内填充有低温介质。5.根据权利要求4所述的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置，其特征在于，所述测试壳体(8)内填充的低温介质为乙二醇或液氮。6.根据权利要求1所述的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置，其特征在于，所述动态真空系统包括分子式真空泵(25)、电离真空规(26)、电磁阀(27)和真空控制系统(28)，所述分子式真空泵(25)与所述测试壳体(8)的真空夹层通连，所述电离真空规(26)用于测量所述测试壳体(8)内真空夹层的真空度，所述电磁阀(27)用于控制所述分子式真空泵(25)与测试壳体(8)之间管路的通断，所述真空控制系统(28)与所述电离真空规(26)信号连接，所述真空控制系统(28)与所述分子式真空泵(25)和电磁阀(27)控制连接。7.根据权利要求1所述的高压气体减压阀感压膜片的动态性能测试装置，其特征在于，所述采集控制系统包括预紧压件(12)、预紧弹簧(11)和检测机构，所述预紧弹簧(11)用于控制所述预紧压件(12)针对所述感压膜片(1)的预紧力，所述检测机构用于检测并记录所述感压膜片(1)的特性参数，所述特性参数包括所述感压膜片(1)的静态性能参数和动态性能参数。8.根据权利要求1所述的高压气体减压阀感压膜...
【专利技术属性】
技术研发人员：张良，汪泽林，李欣一，杨聪，朱梦琦，蒋国华，韩江，陈赟杰，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零四研究所李欣一，
类型：发明
国别省市：
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