一、概述

爆裂試驗臺屬于非標定制設備，設備主要針對液壓油管、散熱器、冷凝器、壓力容器等做的專項測試設備，設備面向汽車、航天、船舶、軍工等相關客戶。設備具有操作方便，界面新穎，維護方便的特點。

二、設備參數

1、客戶要求

爆裂壓力：0-20MPa；

壓力要求：可單獨控制；

升壓速率：0.2-5MPa/min；

壓力控制精度：0.5%FS；

壓力測量精度：0.25%FS；

試驗工位：1工位（相對獨立）；

試驗波形：按照客戶要求設定波形；

2、設備條件

設備名稱：爆裂試驗臺

設備型號：ZDBP20

設備壓力：0-20MPa（任意調節）    

試驗精度：0.5%FS

升壓速率：0.2-5MPa/min（任意調節）    

試驗精度：0.5%FS

設備工位：1工位

外形尺寸：2200*1100*1400（長*寬*高）

試驗箱尺寸：1000*700*700（長*寬*深）

所有相關參數均可在工控機上任意設定，并在試驗過程中可任意修改。

3、需方提供

需方需要提供標準電源一路，電壓范圍：220V，頻率：50Hz，具有良好的接地，要求接地電阻＜1Ω。

試驗所需的介質。

試驗臺擺放場地要求干燥、通風。

4、參考標準

一般符合客戶定制標準，實驗設備的供貨和服務符合相應行業的規定，或符合同等的安全要求。

ISO (國際標準化組織)

IEC (國際電工學會)

GB (中華人民共和國國標)

客戶標準：客戶定制（電液伺服壓力交變試驗）；

適用范圍：壓力容器及工況相近測試件；

三、設備結構

1、外形結構

設備采用整體式設計，底部輪式結構，方便移動，具有美觀、大方等特點。

設備外殼采用1.5mm厚不銹鋼板，承重部位使用50不銹鋼方管，所有焊接點采用氬弧焊焊接，避免焊渣掉落，影響美觀，使用拋光機對所有焊接點進行打磨，并作防銹處理。

2、內部結構

內部關鍵零部件均采用國內外，以保證設備運行的穩定，所有管路焊接后達到水平和垂直，設備管路通徑嚴格按照流量要求定制，不允許有對設備性能有影響的管路存在，高壓管路連接采用C型超高壓接頭，低壓管路采用法蘭連接，連接管路材質使用SUS304不銹鋼，接頭使用SUS316不銹鋼,保證設備長期使用后，不存在生銹、結垢等現象，從而達到設備的長期穩定運行。

內部主要由介質增壓系統和壓力控制系統

介質增壓系統主要包括不銹鋼介質箱、氣驅增壓泵、高壓卸荷閥、氣體控制系統、壓力控制系統、

試驗工裝材質采用優質316不銹鋼，經過德國進口五軸機床加工中心加工，表面粗糙度3.2，關鍵部位粗糙度1.6。所有尺寸公差保證在±0.02mm，從而保證試驗在長期穩定運行過程中，不出任何問題。

設備試件箱內不采用304不銹鋼板焊接而成，不銹鋼板具有耐腐蝕、易清除油污的特點，而且不銹鋼板在高低溫沖擊下依然能保證良好力學性能，從而保證試驗臺長期穩定運行。

試件箱下部采用凹槽結構，凹槽低端有排液孔，試驗過程中的液體可以通過排液孔排除，如果可以重復利用，可以在廢液管路中加裝過濾裝置，保證經過過濾的液體能夠滿足重復利用的要求。

3、關鍵部件

氣液增壓泵：該產品可以為主系統增壓，在試驗準備階段，通過SMC氣體比例閥控制氣液增壓泵出口壓力，從而排出介質系統內的空氣，降低試驗背壓，提高升壓速率，減小高壓端的壓力波動，提高產品性能。

氣液增壓泵液體輸出端采用SUS-316L不銹鋼材質，介質可以是水、防凍液、液壓油、航空煤油、硅油等一系列材質，該泵具有耐腐蝕、抗老化、耐高低溫、壽命長等特點，特別適合脈沖這種長時間穩定運行的設備。

設備工裝：工裝采用SUS-316L不銹鋼或者采用高錳鋼鍛件表面發黑處理，內部設備流體通道，所有通路都是經過特殊設計加工，保證所有出口壓力均一致，有效的排出樣件內部和工裝管路中的空氣，降低試驗背壓，提高高壓曲線的穩定性。

工裝接頭采用M20*1.5的國標接頭，接口使用銅墊密封，銅墊具有耐高溫、抗壓能力強的特點，使用扭力扳手扭緊，力矩達到120牛米，黃銅材質偏軟，具有很好的可塑性和回彈性，按照力矩要求扭緊后，可以達到防脫的特點。

試驗工位使用3路工裝獨立控制，每一路具有不同的壓力等級，并獨立配有截止閥，保證在獨立使用任何一路時候互不干擾。

試驗工裝上配有專門的排氣裝置，在試驗正式開始前可以排凈樣件內空氣，保證試驗過程中其他因素對試驗結果影響最小。

排氣裝置可以設置手動排氣和自動排氣，手動排氣主要是手動針閥，在排氣時候手動旋開針閥，排凈空氣后擰緊針閥。

自動排氣設有高壓電磁閥，電磁閥通過上位機和PLC控制電磁鐵的吸合，從而控制排氣閥的開啟與關閉，自動排氣閥具有遠程操作、自動控制、保證安全的特點。也可保證在試驗過程中有異常現象，設備能夠自動泄壓，防止試驗介質飛濺。

介質箱：設備介質箱采用304不銹鋼焊接，板厚2mm，全封閉結構，頂端設有加液口，底端設有排液口，加液口上含有過濾裝置，保證加入到介質箱內的液體清潔。

設備的卸荷閥和排氣閥出口均接到試件箱，在進入試件箱之前均加有過濾裝置，過濾管路和樣件中的雜質。

廢液箱：設備設有廢液箱，試驗爆裂后的流入到試件箱的液體均進入廢液箱，防止試件箱內液體過多后流入外界，影響實驗時的環境。

試件箱門上設有安全開關，當試件箱門打開時，安全開關開啟，程序無法運行，試驗無法開啟。只有當試件箱門關閉的時候，試驗設備才能正常運行。

箱體上部安裝有三色報警指示燈，當設備正常運行時候綠燈亮起，當設備停止運行時候，紅燈亮起，當試驗箱門打開以及其他影響安全性的問題出現時候，黃燈亮起，并伴有警報聲，提醒相關人員及時處理。

電氣比例閥采用日本SMC高精度電氣比例閥；

該電氣比例閥具有調壓精度高，動力響應快，穩定性好的特點，可以實現無極調壓。

電氣比例方式，實現無極控制出口壓力。

能實現遠程控制和程序控制。

與斷續控制相比，系統簡化，元件大大減少。

與液壓比例閥相比，體積小、重量輕、結構緊湊，輕量化、成本較低，但響應速度比液壓系統慢得多，對負載變化也比較敏感。

低功耗：4W以下（通信形式）。

板卡使用中國臺灣研華板卡，端子板使用37針的端子接口，工控機和板卡均使用中國臺灣研華，保證在控制系統和傳感系統能夠充分兼容，從而達到控制穩定，采集信號無丟失。

設備的所有信號采集數據均進入采集板卡，板卡具有采集速度快，數據丟失少，性能穩定的特點。

工控機使用中國臺灣研華工控機，

研華工控機具有連續長時間工作的能力。

機箱內有專門的電源，電源有較強的抗干擾能力。

機箱使用鋼結構，有較強的防磁、防沖擊、防塵的能力。

機箱樣式使用4U標準機箱，方便安裝。

研華工控機具有很強的擴展功能，可以擴展6塊研華工業板卡，5個RS485通訊接口，保證在設備使用過程中能夠滿足需要。

顯示器使用工業級液晶顯示器，顯示器具有耐高溫、防干擾、抗沖擊的特點。

一、原理

1、液壓原理

電氣比例控制系統易于實現壓力和時間的控制，該控制方式具有尺寸小，重量輕，加速度性能好，響應速度快，控制精度高，穩定性好等優點，廣泛應用于需要高精度控制的領域。其控制原理就是利用偏差信號去控制氣體比例閥，比例閥可以控制氣液增壓泵驅動氣源進口壓力，高壓出口壓力的大小可以隨著驅動氣源壓力變化而變化，從而保證出口壓力的穩定。

設備采用2級增壓（20MPa），在不同壓力下可以實現不同的增壓泵工作，避免了大比例泵驅動低壓系統，波形不穩定的問題。

1、電氣控制原理

包括伺服控制系統、傳感控制系統、電氣控制系統及控制軟件系統。

伺服控制系統：

控制系統為上位機、PLC和控制板卡相對獨立控制方式、基于數字調節器的計算機控制系統混合控制系統和基于PLC的計算機開關量控制系統。該混合控制系統兼具了這三種控制系統的優點，是一種高性能高可靠性的現代控制系統。其優點和用戶的反饋表明，該混合控制系統*可以滿足爆裂試驗的要求，可以長時間、連續、安全、穩定地運行。

伺服爆裂控制系統中有壓力、變形和環境三種物理量的控制，三種控制都是用PID控制。在實際試驗運行中證明該壓力控制精度高、速度快、重復性好、運行穩定。

傳感控制系統：

該試驗系統使用了壓力、安全防護、液位控制等共三類傳感器和控制器。

壓力傳感器→采集試件入口的試驗壓力

高壓采用高分辨率壓力傳感器，精度為±0.2% F.S。

電氣控制系統：電氣控制系統由強電控制系統和弱電控制系統組成。

強電控制系統：對供電進行變壓，驅動泵的啟停，壓力的PID控制，以及供電系統的過載、短路等安全保護。

弱電控制系統：該系統由PLC及模擬量板卡組成；

控制卡用于整臺設備的開關量控制與電爆裂模擬信號的輸出；

人機界面的功能：

具有菜單式提示方式的點動、自動的操作功能(各種波形實時顯示)；

具有系統循環的動態顯示功能和設定功能；

具有試驗過程中的故障信息提示功能；

八核工業用計算機；

數據采集、處理功能：工業用電腦用于爆裂壓力數據的采集、分析和存儲，并將該數據描述成波形與輸入電爆裂波形顯示出來。最終打印輸出。

一、工藝控制

1、從壓力發生器、介質箱到工裝夾具統一整體設計，具備良好的穩定性、重復精度、噪音低、密封性好、采用非焊接式管路連接，杜絕跑、冒、滴、漏，易于安裝調整、維修保養；

2、特殊設計開發的增壓系統，可以滿足高壓試驗的穩定性，該系統采用全不銹鋼設計，可以滿足油、水、防凍液以及一些具有腐蝕性液體的工況條件，管路上使用無密封圈的金屬密封形式，防止了長期試驗后密封墊的老化。

3、采用美國NI公司開發的專用控制軟件LabView能實現多通道閉環控制，完成實驗過程的全自動控制、自動測量等功能，具有專業性好、可靠性高、升級簡易等特點，并可隨著試驗機測控技術的發展和試驗標準的變化而不斷充實完善。

4、壓力傳感器為優質傳感器，精度不低于±0.25%F.S，采集試驗介質壓力，壓力顯示精度為0.01MPa； 

5、設備為一體化設計結構，布局合理，便于維修；

6、該試驗系統能進行各種試驗程序的自我設定及編制;并能立即出現標準壓力循環試驗圖（理論波形），供試驗人員參考；

7、壓力傳感器設定選項可以進行量程自我設定；壓力量程的設定，如0~5MPa，0~20bar，以保證在更換傳感器時能配合使用；

8、數據采集系統應能進行采集速率應達1000次/秒，采用研華工業采集板卡，最大采集速率100K/S,并能進行采集速率的設定，如0.1ms，10ms等；

9、采用美國NI公司數據采集軟件對壓力波形數據進行實時采集分析與存儲，也可外接打印機，圖形文件與文本文件均可打印。

10、試驗界面應能輸出標準壓力及實際壓力的曲線圖，及設定的工作次數，以及當前的實際試驗次數，試驗次數到時，程序自動停止；

二、軟件控制

軟件環境

本系統軟件的運行環境為Windows XP平臺，采用Visual Basic編輯軟件進行編輯。Visual Basic編程也是工業上廣泛使用的中端編程語。可實時顯示各路壓力信號，可以將壓力信號繪制成曲線圖表直觀的顯示壓力的變化趨勢，具有強大的數據庫功能和數據分析能力。

軟件功能

1) 系統軟件的開發使試壓監控及數據采集等全面實現自動控制的功能，更方便了試壓信息的處理和管理、試壓報告生成及打印輸出等。

2) 自動采集，顯示，記錄和分析試壓數據；

3) 自動打印試壓報告，數據可由數據庫長期保存；

4) 數據庫管理，可以方便地查詢或調出以前的數據進行打印；

5) 在線采集試驗壓力，并以曲線形式顯示、存儲試驗結果；

6) 軟件具備報警、控制、讀數、曲線及其顏色等各種設置；曲線美觀，可以方便地縮放，鼠標在曲線上可以即指即得試壓數據。

三、安全防護

1.介質箱液位低報警提醒。

2.漏電保護：設備設置了高靈敏度漏電保護模塊，當漏電保護裝置動作時，斷路器切斷主回路電源。      

3.設備還設有短路、過流、缺相、相序等保護功能。

4.設備上有急停按鈕，出現緊急情況可按下停機。

5.設備出現故障自動停機并指示故障原因。

四、主要備件清單

五、技術培訓

1、培訓人員與人數：試驗人員2-5人；

2、培訓的詳細課程：相應試驗標準、設備原理、設備要點、設備操作、設備日常維護，確保操作人員能夠對設備有足夠的了解和熟悉,能夠獨立進行設備的日常維護、保養和管理；

3、培訓方式：專人現場指導、授課；

4、培訓場地安排：客戶單位；

5、培訓設備安排：合同簽訂設備；

6、培訓教材安排：提供相應培訓教材或標準；

7、培訓時間安排：設備安裝調試完成后二日內；

六、技術資料

提供的技術資料如下：

購買各種硬件和軟件零件得到的所有技術數據、手冊、書籍、CD-ROMS和磁盤等。任何界面、設備開發或在儀器上與裝置傳輸所要求的任何編程裝置或軟件。

PC和/或PLC程序連同一個完整的操作順序說明。

提供一份維護手冊。

提供一份材料零件和供應商的清單，包括型號、規格、產地等重要信息。

提供一份操作手冊。

七、質量保證承諾

我公司擁有完備的技術售后服務隊伍，具有豐富的售后指導服務經驗，其主要職能是從事本公司設備的技術服務和用戶使用指導，具體說明如下：

合同條款前附表中另有規定外，我方應提交所供貨物的技術文件。應包括相應的每一套設備和儀器的中文的技術文件，例如：產品目錄、圖紙、操作手冊、使用說明、維護手冊或服務指南。這些文件應在合同生效后三十（30）天內寄給買方。另外一套完整的上述資料應包裝好隨同每批貨物一起發運。

同條款前附表中另有具體規定外，我方還提供下列服務：

現場安裝和啟動監督；

貨物組裝和維修所需的工具；

雙方商定的一定期限內對所供貨物實施運行監督、維修，但前提條件是該服務并不免除我方在質量保證期內所承擔的義務；

在項目現場就貨物的安裝、啟動、運營、維護對買方人員進行培訓。

所有試驗臺（外部配套除外）均由我公司生產部進行組織生產和裝配，以保證質量控制和交貨期， “控制柜質量跟蹤卡"制度將質量落實到裝配者、配線者和檢查員身上，他們均要簽名，對質量負責。

對試驗臺采用的低壓電氣元器件，一律選用國內外產品，并進行的通電檢查，凡質量不合格的一律不準進入本公司組件庫，更不會裝配。

所有試驗臺在出廠前進行模擬現場情況的試驗。

八、售后服務

1.現場技術服務：

現場服務人員的目的是使所供設備安全、正常投運。服務人員的現場情況見下表：

現場人員要求：

遵守法紀、遵守現場的各項規章和制度；有較強的責任感和事業心，按時到位；了解本次投標設備的設計，熟悉其結構，有現場工作經驗，能夠正確地進行現場指導；身體健康，適應現場工作的條件。

現場服務人員的職責：
    現場服務人員的任務主要包括貨物的開箱檢驗、設備質量問題的處理、指導安裝和調試、性能驗收試驗和參加試運。在安裝和調試前，我方技術服務人員向需方技術交底，講解和示范將要進行的程序和方法。

現場服務人員有權全權處理現場出現技術問題。如現場發生質量問題，現場人員要在需方規定的時間內處理解決。我公司對其現場服務人員的一切行為負全部責任。

2.售后服務內容：

主動為用戶培訓現場運行人員并提供相關資料。

我方保證所供貨物是全新的、未使用過的、用的工藝生產的，并*符合合同規定的質量、規格和性能的要求。我方應保證其貨物在正確安裝、正常使用和保養條件下，在其使用壽命期內應具有滿意的性能。在貨物最終驗收后的十二（12）個月的質量保證期內，我方對由于設計、工藝或材料的缺陷而產生的故障負責。

 根據當地商檢局或有關部門檢驗結果或者在質量保證期內，如果貨物的數量、質量或規格與合同不符，或證實貨物是有缺陷的，包括潛在的缺陷或使用不符合要求的材料等，買方應盡快以書面形式向我方提出本保證下的索賠。

我方在收到通知后二十八（28）天內應免費維修或更換有缺陷的貨物或部件。

如果我方在收到通知后二十八（28）天內沒有彌補缺陷，買方可采取必要的補救措施，但其風險和費用將由我方承擔，買方根據合同規定對我方行使的其他權力不受影響。維護，免費升級軟件，超過保修期的服務只收配件的成本費。

在質保期和保修期以內設備發生使用方解決不了的故障時，電話即時響應，如電話響應無法解決的，我方專業技術人員48小時內到達現場，24小時修復，如在24小時內無法解決，則須采取應急措施或提供冗余服務，以確保設備正常運行。

我公司將對設備的運行、維修情況跟蹤記錄，并設立專門用戶檔案以便能夠提供及時準確的服務。同時售后服務中心人員將定期走方用戶，積極聽取用戶意見及建議，確保設備的長期穩定運行。

將根據用戶要求及時派出有經驗的技術服務人員，到達安裝現場指導安裝調試直至產品投運，確保產品達到技術條件之規定。

九、設備制作周期

1.交貨周期：自收到預付款之日起60天（日歷日）。

2.甲方提出設計更改，經雙方認可，交貨時間的變動雙方協商完成。

3.乙方提出設計、工藝或材料方面更改，需書面通知甲方，同意后才可實施，否則甲方有拒絕驗收的權利。