远程在线声发射检测实验台的设计与研发

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随着无损检测技术的发展，声发射检测作为-种新兴的动态无损检测技术，以其动态特性、整体性、实时性和经济性等特点，在压力容器的制造质量验证、在役检验和在线监测中被广泛应用”。目前在各高校关于应力测定和压力容器缺陷的实验中，往往存在设备功能比较单-，操作自动化程度较低的缺点，同时涉及到加压的实验还会具有-定的危险性。因此，为了弥补上述不足，提高实验效率，我们设计和研发了远程在线声发射检测实验台。

远程在线声发射检测实验台，是通过软件将命令传给PLC，PLC会控制变频器和电泵给有预制缺陷的实验压力容器自动注水加压，容器内液体的压力变化将通过压力传感器和模拟器传输到PLC，PLC将压力信号及时传输到计算机内，在压力达到-定值时进行保压，在保压时进行在线声发射检测和内压薄壁容器应力测定等实验。该实验台自动化程度高，可以在线远程监测容器加压过程中预制缺陷的变化状态，安全性得到有效的保证。与传统实验相比，本实验台为实验教学工作带来很多的方便，更加利于学生真正掌握在线声发射检测技术。

1 实验台总体设计实验台的总体设计分成硬件系统设计和软件系统设计 2个部分。硬件系统设计包含实验台所需设备的设计、选韧布置；软件系统设计是基于 Lab-VIEW虚拟仪器技术设计的操作软件。实验台总体结构如图 1所示。

I.压力表 2.安全阀 3.快拆结构 4.摄像头5.电泵 6.PLC、模拟器和变频器 7.压力传感器图 1 远程在线声发射检测实验台总体结构2 硬件系统设计硬件系统包括实验容器的设计、实验桌的结构设计和动力测试系统的设计。

2.1实验容器的设计实验容器为分体结构 ，分上、中、下三个部分圆。

上、下部分材料为$30408，中间是存在预制缺陷的部分，材料用Q235，可以快速拆装。实验容器具体构造如下：(1)上封头中间连接-个四通，四通上方安装-个截止阀用于注水时排净实验容器内空气 ，-侧连接-个压力表显示容器内即时液体压力，另-侧安装-个压力变送器用来传送压力信号，同时在封头上安装-个安全阀，保证实验过程的安全。

(2)中间部分的快拆结构，如图2所示，其采用的是卡瓦式快拆结构，由于其不需要逐个鹏或松开紧固件[31，在实验时学生可以快速更换有预制缺陷的部分，节省试验时间，同时避免每次试验整体更换试验容器，由此节省的材料会使实验成本大大降低。

收稿日期：2013-04-04作者简介：王 焦(199O-)，男，辽宁人，在读本科生，主要研究方向为：过程装备与控制工程。

146O图 2 快拆结构简图(3)下部分-侧安装玻璃管液位计，另-侧接管连接电泵，用于进水加压，底侧中间开口接管连接水箱用于排水。压力容器和实验台通过螺栓连接固定。

2.2 动力测试系统本系统是以PLC为核心，操作者通过软件将命令远程传给PLC，PLC会控制变频器和电泵对容器进行注水加压，容器内液体的压力变化将通过压力传感器和模拟器传输到 PLC，PLC将压力信号及时传输到计算机内，操作者再根据压力变化来控制软件调节泵的状态，具体如图3。 厂 L 堡垒型- 1- 堕鱼幽水箱是酣-1[ ： ( 二制，停止 羹- 森。- - 禧赢 - 检测压办 l嗣 网监图 3 实验台动力测试系统《装备制造技术)2013年第7期3 软件系统设计软件系统是基于LabVIEW设计的操作软件，主要由输入、处理及输出三部分组成4]。输入部分主要包括：PLC及实验容器内液体压力输入信号、视频采集卡图像信号输入及延时输入等；处理部分主要有开关量输入拈、数据处理拈、数据采集拈、自动控制拈及开关量输出拈等；输出部分主要包括 PLC及液压泵。

4 结束语本文设计的远程在线声发射检测实验台，具有多功能、自动化程度高、远程监视和控制等优点，可以提高学生实验的效率，实验的安全性也得到了较好的保障，可以广泛应用于各高校实验教学。