安全阀综合性能测试设备 | 压力开启/回座/密封 | 温度动作测

适用产品

温度压力安全阀，产品规格按客户样品及图纸确认，当前方案按 DN20/DN25 兼容设计预留

测试介质

水，支持常温水、循环热水及指定压力工况

测试项目

压力密封、压力开启、泄放压力、回座压力、温度开启、温度回座、耐久、排水量/流量、外部泄漏

控制方式

PLC + 触摸屏 + 仪表/工控机数据采集，支持扫码绑定、自动测试、曲线记录和报告输出

设计依据

参考   ANSI Z21.22/CSA 4.4、GB20910 及客户产品测试规范

方案目标：本方案用于建设一套温度压力安全阀综合测试设备，实现压力性能、温度动作性能、密封性能、耐久性能及排水量数据的自动化检测，提升测试一致性、数据追溯性和生产/研发验证效率。

1

工作电源

三相五线制   AC 380 V，带可靠接地及漏电保护

2

装机功率

约 40 kW，按最终加热功率、泵组及工位数量确认

3

外接气源

0.6 MPa，用于夹紧、密封、阀门动作等气动执行机构

4

外接水源

>0.1 MPa，建议配置过滤、补水及低水位保护

5

测试介质

常温水/循环热水 20-99℃

6

测试压力

最高 15   bar 设计预留；实际范围按泵、管路、夹具及被测产品确认

7

压力测量

0~1.6 MPa，精度 0.1% 或按客户要求配置

8

温度范围

常温至 100°C，温度控制精度目标优于 +/-0.2°C

9

流量测量

0-176 L/h 微流量检测；0-3 m3/h 排量检测

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采样周期

0.1 s，可记录压力、温度、流量、液位/出水信号和工位状态

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设备结构

铝型材/不锈钢框架，304   不锈钢水箱及水路接触部件

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工位配置

可按需求配置压力测试工位、温度开启工位、温度关闭工位及耐久工位

压力供水模块

采用变频增压泵、压力罐、调压阀及压力传感器形成闭环压力控制，支持升压、稳压、降压及自动泄压。

温度控制模块

由水箱、测温罐、加热器、循环泵、散热/冷却回路和 PT100 温度传感器组成，实现预热、升温、恒温和降温。

测试夹具模块

按安全阀接口定制夹具，采用螺纹链接和密封结构，保证安装定位、密封可靠和更换方便。

流量检测模块

配置小流量计用于密封泄漏和开启瞬间判定，配置大流量计用于排水量或排放能力数据采集。

出水/液位检测模块

温度开启及关闭测试可通过透明管、液位传感器或出口信号检测阀门动作状态。

电气控制模块

PLC 负责顺序动作、联锁保护、自动循环、报警处理；触摸屏用于配方设置、状态显示和手动调试。

数据采集模块

采集压力、温度、流量、工位状态、报警和测试结果，形成 SN 级追溯记录和测试报告。

1

确认设备电源、气源、水源、排水、急停和防护门状态正常。

HMI 无报警，安全联锁有效。

2

扫码或录入产品   SN，选择对应产品配方。

SN 与配方绑定，未扫码或配方不匹配禁止启动。

3

检查压力、温度、流量、液位/出水传感器状态。

传感器零点、量程及通讯状态正常。

4

安装样品，确认接口、感温棒方向、密封面和夹具位置。

夹具到位信号正常，无机械干涉。

5

低压充水、排气并检查管路和夹具是否泄漏。

压力和流量稳定，无异常泄漏。

1

关闭泄压阀，打开进水阀，低压充水并排尽空气。

低压循环 10-30 s

排气完成后进入升压。

2

升压至密封测试压力。

推荐为 0.95   x 设定开启压力，升压速率可设。

记录 P1 和保压开始时间。

3

在密封压力下保压并监测出口流量/滴水信号。

保压 30-60 s 或按客户规范。

无连续流量、无滴漏为合格；记录最大流量和压降。

4

不合格时自动泄压并报警。

泄压至安全压力后允许开夹具。

记录泄漏、压降或夹具异常代码。

1

密封测试合格后，保持样品安装状态并确认测试水温。

常温点或客户指定温度点。

记录 T1 和初始   P1。

2

从低于设定压力的安全压力开始升压。

起始压力建议   <=0.8 x 设定压力；升压速率按配方。

记录升压曲线。

3

出口出现稳定流量或达到开启阈值时，记录开启压力。

开启阈值可采用微流量计或出水信号，防抖时间可设。

记录   P_open、T1、F2 和动作时间。

4

继续调节压力，使阀门在规定流量下泄放。

流量条件按产品规范或客户验收要求。

记录 P_relief、F1/F2；检查泄放压力限值。

5

缓慢降压，监测流量下降和阀门关闭点。

降压速率按配方，信号低于阈值并保持防抖时间。

记录 P_reseat；检查回座压力限值。

6

同一测试点重复三次。

每次循环回到起始压力并确认无残余流量。

输出三次数据、平均值、极差和最终判定。

1

将样品安装至温度测试夹具，确保感温棒处于循环热水有效冲刷区域。

温度探头尽量靠近感温棒测量位置。

记录安装状态和工位号。

2

水箱预热并向测温罐补水，建立循环。

生产测试可预热至约 85°C，再由罐体/管道加热升温。

记录初始水温。

3

建立测试压力和循环流量。

压力按配方设置，在线测试可参考 1 bar。

P1   稳定后进入升温。

4

按设定升温速率升温并监测出口信号。

升温速率可设；标准参考 2-3°C/min。

首次稳定出水/液位信号触发时记录 T_open。

5

达到开启后进入降温阶段。

最高温度不超过设备和产品安全限值。

到上限未开启则判定不开启。

6

按设定降温速率降温并监测关闭点。

降温速率可设；标准参考 <=3°C/min。

出口信号消失并保持后记录 T_reseat。

7

重复三次或按客户要求执行。

每次循环均记录完整曲线。

输出开启温度、回座温度、平均值和判定。

1

完成温度开启后，将样品进入关闭验证工位或同工位降温阶段。

目标温度可设为约   85°C 或客户指定关闭验证温度。

记录 SN 和工位号。

2

夹紧样品并建立循环，使热水流经感温棒。

P1、T1 稳定，出口检测信号正常。

记录稳定条件。

3

观察出口是否持续出水。

观察 30-60 s 或按规范。

无连续出水信号为合格。

4

异常时确认夹具密封、传感器误报及温度是否超限。

排除设备原因后判产品不合格。

记录异常代码和复测结果。

1

耐久前先完成基准压力或温度性能测试。

记录基准开闭点和曲线。

形成耐久前数据。

2

压力耐久：按设定压力循环开启、泄放、回座。

循环次数按客户要求，标准参考 100 次。

记录循环次数、峰值压力和异常次数。

3

温度耐久：按设定温度循环开启和关闭。

高于开启温度的热水条件下循环，次数按配方。

记录开启/关闭信号和温度曲线。

4

耐久后复测压力、温度和密封性能。

复测方法同 5.2-5.4。

复测结果满足限值为合格。

5

完成后检查阀体、密封面、标识和动作状态。

无卡滞、无外漏、标识清晰。

记录外观及功能检查结果。

1

选择产品额定排量或客户指定流量条件。

按流量大小选择小流量计或大流量计。

配方锁定量程和采样时长。

2

使阀门在规定压力或温度工况下开启并稳定。

压力、温度和流量进入稳定区间。

记录稳定区间起止时间。

3

连续采集瞬时流量并计算平均排量。

建议采样   >=60 s 或按客户规范。

输出平均流量、最大/最小流量和总排水量。

4

与客户限值或产品额定值比较。

水排量按 L/h 或   m3/h 判定。

保存计算结果和曲线。

压力密封

低于设定开启压力的密封压力下无连续流量、无滴漏，压降满足客户限值。

密封压力、保压时间、最大流量、压降、判定结果

开启压力

按客户产品规范判定；参考标准范围可设为设定压力的 90%-105%。

三次开启压力、平均值、极差、测试温度

泄放压力

规定流量下泄放压力满足产品限值；参考要求为不超过开启压力 110%。

泄放压力、流量、稳定时间

回座压力

阀门关闭点满足产品限值；参考要求为不低于泄放压力 80%。

回座压力、关闭阈值、关闭时间

温度开启

按产品规定温度判定；参考要求为设定温度 +/-5.5°C 内且不高于 99°C。

开启温度、压力、升温速率、出口信号

温度回座

回座温度满足客户限值；参考要求为不低于设定开启温度 14°C 以上的偏差限值。

回座温度、降温速率、出口信号

耐久

循环后复测压力、温度、密封性能仍满足限值。

循环次数、异常次数、耐久前后数据、偏差

排水量

平均流量或总排水量满足客户要求。

平均流量、总排水量、采样时长、压力温度曲线

配方管理

维护产品型号、设定压力、设定温度、速率、阈值、保压时间、循环次数和判定限值。

扫码追溯

扫码后启动测试，自动绑定 SN、配方、工位、时间、测试人员和测试结果。

自动测试

按测试步骤自动控制阀门、泵、加热、夹具、排水和泄压动作。

实时监控

显示压力、温度、流量、液位/出水信号、夹具状态、报警状态和当前步骤。

曲线记录

按 0.1 s   采样记录压力、温度、流量及开关量状态，支持曲线查看。

报表输出

自动生成单件报告和批量统计，支持合格率、平均值、极差、异常代码等数据输出。

权限管理

配方修改、复测、数据删除和手动调试需权限控制。

1

PLC   控制器

SMART   200 系列或同等级

1   套

2

触摸屏

7-10 寸，按最终界面需求配置

1   套

3

工控机/数据系统

用于数据采集、报表和曲线记录

1   套

4

压力传感器

0~1.6 MPa，0.1% 或按客户要求

按工位

5

温度传感器

PT100，测温点按回路配置

按工位

6

小流量计

0-176 L/h，用于密封和开启判定

按工位

7

大流量计

0-3 m3/h，用于排水量测试

1   套

8

增压泵/循环泵

变频控制，按压力和流量需求选型

若干

9

加热系统

水箱加热、罐体/管道加热

按方案

10

测试夹具

DN20/DN25   或客户样品接口定制

按工位

11

水箱及管路

304   不锈钢接液部件

1   套

12

电气元件

断路器、开关电源、继电器、按钮、指示灯等

1   套

外观与结构

设备外形、安装质量、标识、管路布置、维护空间。

结构完整，标识清晰，操作维护方便。

压力控制

升压、稳压、降压、泄压动作。

压力控制稳定，无异常超调和泄漏。

温度控制

预热、升温、恒温、降温动作。

温度曲线稳定，满足设定范围和速率要求。

测试流程

压力密封、压力开闭、温度开闭、耐久、排水量流程。

自动流程完整，步骤和判定逻辑符合确认方案。

数据追溯

扫码、曲线、报表、异常记录。

SN 与测试数据一一对应，报表可查询导出。

安全联锁

急停、超压、超温、夹具不到位、无水等保护。

报警和停机动作有效，泄压降温流程可靠。