当阀门未打开前，外附加力克服阀芯静态刚性力，当达到开启点以后，外附加力改为克服弹簧的弹性力，两者随时间变化的斜率不同，从而出现第一个拐点C，同样情况，在阀门关闭时也会出现另一个拐点D。这两个拐点分别对应阀门的开启和回座，正是冷态时测试阀门开启、回座压力的技术依据。从以上分析不难看出，安全阀在线测试技术的关键在于如何正确迅速地找到对应开启的特征点。

安全阀简介

一、系统构成(1、三大组成单元 2、电脑低温工作台)

二、误差分析

三、软件设计、功能及特点(1、预置工作参数和仪器检测状态 2、数据采集和数字滤波功能 3、绘制测试曲线)

安全阀简介

根据对弹簧安全阀开启动作特性的分析，可以得出：在外加力FW的作用下，一个安全阀从关闭到开启，再由开启到关闭的全过程中，外附加力FW的变化规律,当附加力从零逐步增加，与内压力PL×S之和正好为弹簧预紧力时，阀门微启，增大了介质作用面积Ｓ，使得用来克服弹簧预紧力的内压作用力急剧增大，其结果在瞬间减小了外附加力。从而出现第一个特征峰Ａ。当外附加力逐渐减小而达到关闭点时，由于介质作用面积忽然减小，为保持力的平衡关系，此时，外附加力会出现瞬间回升现象，即第二个特征峰点Ｂ。上述两个特征峰点Ａ和Ｂ是在线条件下检测安全阀开启压力、回座压力的技术依据。

一、系统构成

1、三大组成单元

在线检测系统由机械夹具、液压动力单元和数据采集处理单元三大部分组成，彼此相对独立，由两条10米长的液压软管和两条10米长的五芯屏蔽电缆互相联成一个完整的安全阀测试系统。它具有体积小、重量轻、组件模块化、设备计算机化、操作简单、稳定可靠等显著特点，性能在许多方面都超过国外同类仪器水平。 .1夹具：保证对待测安全阀实施夹持定位，为液压动力单元提供施加外力的环境，采用组合式结构，拆卸十分方便。（见图三） .2液压动力单元：提供可调节的液压输出和流量，最大输出10MPa，最大提升力为50KN，用以控制外加的提升力和提升速度。 .3 数据处理单元：它是测试系统的核心，直接决定系统的可靠性和准确性。 其中，力传感器采用轮辐式结构，灵敏度极高，精度可达到0.05% ，压力传感器采用高温型传感器，工作温度可达200~250度。两种传感器均为高输出式，内藏放大器，其线性度、重复性和抗干扰能力极强。 测试系统采用了二通道低增益，高精度放大电路，智能化A/D转换和数据采集电路，可同时采集力、压力二个参数，核心部分选用目前市场上先进的笔记本电脑（CPU PⅢ600），可绘制曲线并打印测试结果，具有汉字化的人机对话功能，各测量通道的数据均可在屏幕上显示，在超量程的情况下，确保系统和安全阀的安全，全部硬件采用模块化结构，便于维修和调试。本类阀门在管道中一般应当水平安装。

2、电脑低温工作台

另外，为保证主机能在50℃的高温环境下正常连续的工作，特别设计了辅助配套设备——电脑低温工作台。操作步骤如下：见图四， 选择被测试安全阀，根据系统安装图可方便地完成NSH部件的安装和连接；在计算机主控窗口上单击“装入参数”选定被测安全阀；（见图五）选择压力传感器测量方式，输入基础压力值；核对无误后，单击“再线定压”，此时系统提示：“正在测试！请等待！”打开液压单元电源开关至“开启”位置，调整“系统压力调整”旋钮至计算机指示“所需油压”值；将换向控制旋钮旋至“提升”位置，使油缸活塞带动被测阀的阀杆向上移动；通过观察阀杆上升或听到介质排泄的声音，确定阀已开启后，将换向控制旋钮旋回“复位”位置，关闭电源；计算机将自动进入结果显示窗体，（见图六）显示测试曲线、测试时间、开启压力、调整高度等参数；根据计算机提示的调整高度，调节定压螺母；单击“退出”钮，重新起动测试程序，得出新的测试曲线和结果。反复执行上述步骤，直至开启压力和整定压力相差不大于“测量允许误差” 时，此时计算机显示“调节完毕”，表示测量结束。

二、误差分析

根据选用MSC—5101采样器、传感器的精度以及放大器设计精度，测试系统开启压力度量误差分析如下。 其中：f——物理量（力、压力） V1V2——中间电量 N——数字量（力、压力） K1、K2、K3——各级转换系数 由：； ； 所以： 按误差传递理论，绝对误差和相对误差分别为： 代入实际偏差量： （力传感器最大误差） 精度0.05% （压力传感器最大误差）精度0.2% （放大器误差） （A/D转换器最大误差） 因而，可以求得提升力和压力的相对误差分别为： 根据开启压力计算公式： 其中：P——开启压力 PL——系统内压 A——阀门密封面积 f——附加外力 从而可以得出开启压力的相对误差为： 由此可以看出，开启压力的相对误差不仅和附加力、系统内压有关，而且与密封面积有关， 就一般而言，安全阀密封面积在20~125cm2，通过计算分析，可以得出：

三、软件设计、功能及特点

测试系统采用了功能较强的笔记本计算机作为数据处理器，经过前后六年多的近千次试验、修改，该系统配备了一整套功能较强的软件系统。 其主要功能和特点：

1、预置工作参数和仪器检测状态

整个预置过程均为汉字人机对话形式，快捷、便利，并且可根据被测阀门的工况条件事先计算出系统应提供的液压提升力，保证被测阀安全。

2、数据采集和数字滤波功能

数据采集软件可让用户根据不同阀门、不同工况条件选择不同的采样时间，减少杂散信号干扰，保证测试曲线的平滑完好。

3、绘制测试曲线

可以根据测试的力、压力以各种不同颜色绘制出整个测试过程曲线。 4,据处理及结果打印，根据被测阀的工艺参数和工况条件，自动选择对应的计算方法计算出开启压力、回座压力、开启高度等测量结果，并且可自动进行多种修正。如：对内压变化的修正、对低压状态的修正、对微起阀的修正。根据开启高度和内压值对回座压力值的修正等，最终以汉字形式打印出测试结果。 5,阀门整定压力的调整方法提示软件，可以提示用户先进行单位增量调整，然后根据测量值的变化量经逻辑判断和线性处理，以汉字形式指示用户定量调整定压螺母，调整后经再次测量，二级近似和处理后指示精确调整值，直至满足整定压力值为止。