一、概述

爆裂试验台属于非标定制设备，设备主要针对液压油管、散热器、冷凝器、压力容器等做的专项测试设备，设备面向汽车、航天、船舶、军工等相关客户。设备具有操作方便，界面新颖，维护方便的特点。

二、设备参数

1、客户要求

爆裂压力：0-20MPa；

压力要求：可单独控制；

升压速率：0.2-5MPa/min；

压力控制精度：0.5%FS；

压力测量精度：0.25%FS；

试验工位：1工位（相对独立）；

试验波形：按照客户要求设定波形；

2、设备条件

设备名称：爆裂试验台

设备型号：ZDBP20

设备压力：0-20MPa（任意调节）    

试验精度：0.5%FS

升压速率：0.2-5MPa/min（任意调节）    

试验精度：0.5%FS

设备工位：1工位

外形尺寸：2200*1100*1400（长*宽*高）

试验箱尺寸：1000*700*700（长*宽*深）

所有相关参数均可在工控机上任意设定，并在试验过程中可任意修改。

3、需方提供

需方需要提供标准电源一路，电压范围：220V，频率：50Hz，具有良好的接地，要求接地电阻＜1Ω。

试验所需的介质。

试验台摆放场地要求干燥、通风。

4、参考标准

一般符合客户定制标准，实验设备的供货和服务符合相应行业的规定，或符合同等的安全要求。

ISO (国际标准化组织)

IEC (国际电工学会)

GB (中华人民共和国国标)

客户标准：客户定制（电液伺服压力交变试验）；

适用范围：压力容器及工况相近测试件；

三、设备结构

1、外形结构

设备采用整体式设计，底部轮式结构，方便移动，具有美观、大方等特点。

设备外壳采用1.5mm厚不锈钢板，承重部位使用50不锈钢方管，所有焊接点采用氩弧焊焊接，避免焊渣掉落，影响美观，使用抛光机对所有焊接点进行打磨，并作防锈处理。

2、内部结构

内部关键零部件均采用国内外，以保证设备运行的稳定，所有管路焊接后达到水平和垂直，设备管路通径严格按照流量要求定制，不允许有对设备性能有影响的管路存在，高压管路连接采用C型超高压接头，低压管路采用法兰连接，连接管路材质使用SUS304不锈钢，接头使用SUS316不锈钢,保证设备长期使用后，不存在生锈、结垢等现象，从而达到设备的长期稳定运行。

内部主要由介质增压系统和压力控制系统

介质增压系统主要包括不锈钢介质箱、气驱增压泵、高压卸荷阀、气体控制系统、压力控制系统、

试验工装材质采用优质316不锈钢，经过德国进口五轴机床加工中心加工，表面粗糙度3.2，关键部位粗糙度1.6。所有尺寸公差保证在±0.02mm，从而保证试验在长期稳定运行过程中，不出任何问题。

设备试件箱内不采用304不锈钢板焊接而成，不锈钢板具有耐腐蚀、易清除油污的特点，而且不锈钢板在高低温冲击下依然能保证良好力学性能，从而保证试验台长期稳定运行。

试件箱下部采用凹槽结构，凹槽低端有排液孔，试验过程中的液体可以通过排液孔排除，如果可以重复利用，可以在废液管路中加装过滤装置，保证经过过滤的液体能够满足重复利用的要求。

3、关键部件

气液增压泵：该产品可以为主系统增压，在试验准备阶段，通过SMC气体比例阀控制气液增压泵出口压力，从而排出介质系统内的空气，降低试验背压，提高升压速率，减小高压端的压力波动，提高产品性能。

气液增压泵液体输出端采用SUS-316L不锈钢材质，介质可以是水、防冻液、液压油、航空煤油、硅油等一系列材质，该泵具有耐腐蚀、抗老化、耐高低温、寿命长等特点，特别适合脉冲这种长时间稳定运行的设备。

设备工装：工装采用SUS-316L不锈钢或者采用高锰钢锻件表面发黑处理，内部设备流体通道，所有通路都是经过特殊设计加工，保证所有出口压力均一致，有效的排出样件内部和工装管路中的空气，降低试验背压，提高高压曲线的稳定性。

工装接头采用M20*1.5的国标接头，接口使用铜垫密封，铜垫具有耐高温、抗压能力强的特点，使用扭力扳手扭紧，力矩达到120牛米，黄铜材质偏软，具有很好的可塑性和回弹性，按照力矩要求扭紧后，可以达到防脱的特点。

试验工位使用3路工装独立控制，每一路具有不同的压力等级，并独立配有截止阀，保证在独立使用任何一路时候互不干扰。

试验工装上配有专门的排气装置，在试验正式开始前可以排净样件内空气，保证试验过程中其他因素对试验结果影响最小。

排气装置可以设置手动排气和自动排气，手动排气主要是手动针阀，在排气时候手动旋开针阀，排净空气后拧紧针阀。

自动排气设有高压电磁阀，电磁阀通过上位机和PLC控制电磁铁的吸合，从而控制排气阀的开启与关闭，自动排气阀具有远程操作、自动控制、保证安全的特点。也可保证在试验过程中有异常现象，设备能够自动泄压，防止试验介质飞溅。

介质箱：设备介质箱采用304不锈钢焊接，板厚2mm，全封闭结构，顶端设有加液口，底端设有排液口，加液口上含有过滤装置，保证加入到介质箱内的液体清洁。

设备的卸荷阀和排气阀出口均接到试件箱，在进入试件箱之前均加有过滤装置，过滤管路和样件中的杂质。

废液箱：设备设有废液箱，试验爆裂后的流入到试件箱的液体均进入废液箱，防止试件箱内液体过多后流入外界，影响实验时的环境。

试件箱门上设有安全开关，当试件箱门打开时，安全开关开启，程序无法运行，试验无法开启。只有当试件箱门关闭的时候，试验设备才能正常运行。

箱体上部安装有三色报警指示灯，当设备正常运行时候绿灯亮起，当设备停止运行时候，红灯亮起，当试验箱门打开以及其他影响安全性的问题出现时候，黄灯亮起，并伴有警报声，提醒相关人员及时处理。

电气比例阀采用日本SMC高精度电气比例阀；

该电气比例阀具有调压精度高，动力响应快，稳定性好的特点，可以实现无极调压。

电气比例方式，实现无极控制出口压力。

能实现远程控制和程序控制。

与断续控制相比，系统简化，元件大大减少。

与液压比例阀相比，体积小、重量轻、结构紧凑，轻量化、成本较低，但响应速度比液压系统慢得多，对负载变化也比较敏感。

低功耗：4W以下（通信形式）。

板卡使用中国台湾研华板卡，端子板使用37针的端子接口，工控机和板卡均使用中国台湾研华，保证在控制系统和传感系统能够充分兼容，从而达到控制稳定，采集信号无丢失。

设备的所有信号采集数据均进入采集板卡，板卡具有采集速度快，数据丢失少，性能稳定的特点。

工控机使用中国台湾研华工控机，

研华工控机具有连续长时间工作的能力。

机箱内有专门的电源，电源有较强的抗干扰能力。

机箱使用钢结构，有较强的防磁、防冲击、防尘的能力。

机箱样式使用4U标准机箱，方便安装。

研华工控机具有很强的扩展功能，可以扩展6块研华工业板卡，5个RS485通讯接口，保证在设备使用过程中能够满足需要。

显示器使用工业级液晶显示器，显示器具有耐高温、防干扰、抗冲击的特点。

一、原理

1、液压原理

电气比例控制系统易于实现压力和时间的控制，该控制方式具有尺寸小，重量轻，加速度性能好，响应速度快，控制精度高，稳定性好等优点，广泛应用于需要高精度控制的领域。其控制原理就是利用偏差信号去控制气体比例阀，比例阀可以控制气液增压泵驱动气源进口压力，高压出口压力的大小可以随着驱动气源压力变化而变化，从而保证出口压力的稳定。

设备采用2级增压（20MPa），在不同压力下可以实现不同的增压泵工作，避免了大比例泵驱动低压系统，波形不稳定的问题。

1、电气控制原理

包括伺服控制系统、传感控制系统、电气控制系统及控制软件系统。

伺服控制系统：

控制系统为上位机、PLC和控制板卡相对独立控制方式、基于数字调节器的计算机控制系统混合控制系统和基于PLC的计算机开关量控制系统。该混合控制系统兼具了这三种控制系统的优点，是一种高性能高可靠性的现代控制系统。其优点和用户的反馈表明，该混合控制系统*可以满足爆裂试验的要求，可以长时间、连续、安全、稳定地运行。

伺服爆裂控制系统中有压力、变形和环境三种物理量的控制，三种控制都是用PID控制。在实际试验运行中证明该压力控制精度高、速度快、重复性好、运行稳定。

传感控制系统：

该试验系统使用了压力、安全防护、液位控制等共三类传感器和控制器。

压力传感器→采集试件入口的试验压力

高压采用高分辨率压力传感器，精度为±0.2% F.S。

电气控制系统：电气控制系统由强电控制系统和弱电控制系统组成。

强电控制系统：对供电进行变压，驱动泵的启停，压力的PID控制，以及供电系统的过载、短路等安全保护。

弱电控制系统：该系统由PLC及模拟量板卡组成；

控制卡用于整台设备的开关量控制与电爆裂模拟信号的输出；

人机界面的功能：

具有菜单式提示方式的点动、自动的操作功能(各种波形实时显示)；

具有系统循环的动态显示功能和设定功能；

具有试验过程中的故障信息提示功能；

八核工业用计算机；

数据采集、处理功能：工业用电脑用于爆裂压力数据的采集、分析和存储，并将该数据描述成波形与输入电爆裂波形显示出来。最终打印输出。

一、工艺控制

1、从压力发生器、介质箱到工装夹具统一整体设计，具备良好的稳定性、重复精度、噪音低、密封性好、采用非焊接式管路连接，杜绝跑、冒、滴、漏，易于安装调整、维修保养；

2、特殊设计开发的增压系统，可以满足高压试验的稳定性，该系统采用全不锈钢设计，可以满足油、水、防冻液以及一些具有腐蚀性液体的工况条件，管路上使用无密封圈的金属密封形式，防止了长期试验后密封垫的老化。

3、采用美国NI公司开发的专用控制软件LabView能实现多通道闭环控制，完成实验过程的全自动控制、自动测量等功能，具有专业性好、可靠性高、升级简易等特点，并可随着试验机测控技术的发展和试验标准的变化而不断充实完善。

4、压力传感器为优质传感器，精度不低于±0.25%F.S，采集试验介质压力，压力显示精度为0.01MPa； 

5、设备为一体化设计结构，布局合理，便于维修；

6、该试验系统能进行各种试验程序的自我设定及编制;并能立即出现标准压力循环试验图（理论波形），供试验人员参考；

7、压力传感器设定选项可以进行量程自我设定；压力量程的设定，如0~5MPa，0~20bar，以保证在更换传感器时能配合使用；

8、数据采集系统应能进行采集速率应达1000次/秒，采用研华工业采集板卡，最大采集速率100K/S,并能进行采集速率的设定，如0.1ms，10ms等；

9、采用美国NI公司数据采集软件对压力波形数据进行实时采集分析与存储，也可外接打印机，图形文件与文本文件均可打印。

10、试验界面应能输出标准压力及实际压力的曲线图，及设定的工作次数，以及当前的实际试验次数，试验次数到时，程序自动停止；

二、软件控制

软件环境

本系统软件的运行环境为Windows XP平台，采用Visual Basic编辑软件进行编辑。Visual Basic编程也是工业上广泛使用的中端编程语。可实时显示各路压力信号，可以将压力信号绘制成曲线图表直观的显示压力的变化趋势，具有强大的数据库功能和数据分析能力。

软件功能

1) 系统软件的开发使试压监控及数据采集等全面实现自动控制的功能，更方便了试压信息的处理和管理、试压报告生成及打印输出等。

2) 自动采集，显示，记录和分析试压数据；

3) 自动打印试压报告，数据可由数据库长期保存；

4) 数据库管理，可以方便地查询或调出以前的数据进行打印；

5) 在线采集试验压力，并以曲线形式显示、存储试验结果；

6) 软件具备报警、控制、读数、曲线及其颜色等各种设置；曲线美观，可以方便地缩放，鼠标在曲线上可以即指即得试压数据。

三、安全防护

1.介质箱液位低报警提醒。

2.漏电保护：设备设置了高灵敏度漏电保护模块，当漏电保护装置动作时，断路器切断主回路电源。      

3.设备还设有短路、过流、缺相、相序等保护功能。

4.设备上有急停按钮，出现紧急情况可按下停机。

5.设备出现故障自动停机并指示故障原因。

四、主要备件清单

五、技术培训

1、培训人员与人数：试验人员2-5人；

2、培训的详细课程：相应试验标准、设备原理、设备要点、设备操作、设备日常维护，确保操作人员能够对设备有足够的了解和熟悉,能够独立进行设备的日常维护、保养和管理；

3、培训方式：专人现场指导、授课；

4、培训场地安排：客户单位；

5、培训设备安排：合同签订设备；

6、培训教材安排：提供相应培训教材或标准；

7、培训时间安排：设备安装调试完成后二日内；

六、技术资料

提供的技术资料如下：

购买各种硬件和软件零件得到的所有技术数据、手册、书籍、CD-ROMS和磁盘等。任何界面、设备开发或在仪器上与装置传输所要求的任何编程装置或软件。

PC和/或PLC程序连同一个完整的操作顺序说明。

提供一份维护手册。

提供一份材料零件和供应商的清单，包括型号、规格、产地等重要信息。

提供一份操作手册。

七、质量保证承诺

我公司拥有完备的技术售后服务队伍，具有丰富的售后指导服务经验，其主要职能是从事本公司设备的技术服务和用户使用指导，具体说明如下：

合同条款前附表中另有规定外，我方应提交所供货物的技术文件。应包括相应的每一套设备和仪器的中文的技术文件，例如：产品目录、图纸、操作手册、使用说明、维护手册或服务指南。这些文件应在合同生效后三十（30）天内寄给买方。另外一套完整的上述资料应包装好随同每批货物一起发运。

同条款前附表中另有具体规定外，我方还提供下列服务：

现场安装和启动监督；

货物组装和维修所需的工具；

双方商定的一定期限内对所供货物实施运行监督、维修，但前提条件是该服务并不免除我方在质量保证期内所承担的义务；

在项目现场就货物的安装、启动、运营、维护对买方人员进行培训。

所有试验台（外部配套除外）均由我公司生产部进行组织生产和装配，以保证质量控制和交货期， “控制柜质量跟踪卡”制度将质量落实到装配者、配线者和检查员身上，他们均要签名，对质量负责。

对试验台采用的低压电气元器件，一律选用国内外产品，并进行的通电检查，凡质量不合格的一律不准进入本公司组件库，更不会装配。

所有试验台在出厂前进行模拟现场情况的试验。

八、售后服务

1.现场技术服务：

现场服务人员的目的是使所供设备安全、正常投运。服务人员的现场情况见下表：

现场人员要求：

遵守法纪、遵守现场的各项规章和制度；有较强的责任感和事业心，按时到位；了解本次投标设备的设计，熟悉其结构，有现场工作经验，能够正确地进行现场指导；身体健康，适应现场工作的条件。

现场服务人员的职责：
    现场服务人员的任务主要包括货物的开箱检验、设备质量问题的处理、指导安装和调试、性能验收试验和参加试运。在安装和调试前，我方技术服务人员向需方技术交底，讲解和示范将要进行的程序和方法。

现场服务人员有权全权处理现场出现技术问题。如现场发生质量问题，现场人员要在需方规定的时间内处理解决。我公司对其现场服务人员的一切行为负全部责任。

2.售后服务内容：

主动为用户培训现场运行人员并提供相关资料。

我方保证所供货物是全新的、未使用过的、用的工艺生产的，并*符合合同规定的质量、规格和性能的要求。我方应保证其货物在正确安装、正常使用和保养条件下，在其使用寿命期内应具有满意的性能。在货物最终验收后的十二（12）个月的质量保证期内，我方对由于设计、工艺或材料的缺陷而产生的故障负责。

 根据当地商检局或有关部门检验结果或者在质量保证期内，如果货物的数量、质量或规格与合同不符，或证实货物是有缺陷的，包括潜在的缺陷或使用不符合要求的材料等，买方应尽快以书面形式向我方提出本保证下的索赔。

我方在收到通知后二十八（28）天内应免费维修或更换有缺陷的货物或部件。

如果我方在收到通知后二十八（28）天内没有弥补缺陷，买方可采取必要的补救措施，但其风险和费用将由我方承担，买方根据合同规定对我方行使的其他权力不受影响。维护，免费升级软件，超过保修期的服务只收配件的成本费。

在质保期和保修期以内设备发生使用方解决不了的故障时，电话即时响应，如电话响应无法解决的，我方专业技术人员48小时内到达现场，24小时修复，如在24小时内无法解决，则须采取应急措施或提供冗余服务，以确保设备正常运行。

我公司将对设备的运行、维修情况跟踪记录，并设立专门用户档案以便能够提供及时准确的服务。同时售后服务中心人员将定期走方用户，积极听取用户意见及建议，确保设备的长期稳定运行。

将根据用户要求及时派出有经验的技术服务人员，到达安装现场指导安装调试直至产品投运，确保产品达到技术条件之规定。

九、设备制作周期

1.交货周期：自收到预付款之日起60天（日历日）。

2.甲方提出设计更改，经双方认可，交货时间的变动双方协商完成。

3.乙方提出设计、工艺或材料方面更改，需书面通知甲方，同意后才可实施，否则甲方有拒绝验收的权利。