安全阀校验数字化测试技术与管理系统

朱海清 钱 瑛 张小林 江南大学机械工程学院

费宏伟 江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院

安全阀校验数字化测试技术与管理系统

朱海清 钱 瑛 张小林 江南大学机械工程学院

费宏伟 江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院

1 安全阀离线校验概况

目前，国内大量使用的安全阀离线校验台采用目视从精密压力表上读取测试数据的测试方法，测试精度很大程度上取决于操作人员的熟练程度、责任心和工作经验，难以获得精度稳定可靠的测试数据。同时，由于测试数据无法进行自动记录，校验原始记录、校验报告中的测试数据是由校验员在完成校验后人工填写或录入，工作效率低下，数据的真实性、可靠性无法得到保证。随后有人提出了用PC控制、对安全阀整定压力进行自动化测定的方法。

基于此，陆续开发出由PC控制、能自动测定和记录测试数据的安全阀校验装置和配备该装置的安全阀校验台，实现了对整定压力的自动测定与保存，校验结束后，能自动生成安全阀校验报告并进行打印。

2 网络环境下的数字化测试技术与管理系统

在网络环境下，将安全阀的数字化测试技术与信息的网络化传输进行结合，同时对人机界面进行优化，笔者成功地开发了“安全阀智能校验与管理系统”(以下简称：系统)，系统构成图如图1所示。

图1 安全阀智能校验与管理系统

2.1 系统构成与工作流程

“安全阀智能校验与管理系统”包含有“管理端软件”、“操作端软件”与“报告审核审批软件”，它们之间通过附加在服务器上的数据库交换数据。安全阀校验台配备有压力变送器、数据处理器、PC、触摸显示屏与气动打标机（老校验台可以加装），在“操作端软件”的支持下，具备从服务器获取待校验任务、自动测定与自动记录、测试数据返写到数据库、自动生成铭牌参数并刻制合格证铭牌等功能。同时，良好的人机界面使得校验台（操作端）不需要进行任何的录入工作，校验员只需要点击触摸显示屏就可以完成校验操作。

管理端是一台（或多台）安装了“管理端软件”的电脑，负责完成待校验安全阀的参数录入、校验任务生成与派发、校验报告与原始记录等文档自动生成等功能。报告审核与审批（签发）借助“报告审核审批软件”完成，如果需要在检验单位原有办公自动化系统中进行报告的审核审批（签发)，可以借助两个不同系统的数据交换来实现。

“安全阀智能校验与管理系统”流程如图2所示。

图2 系统工作流程图

2.2 系统软件

为了提高整个安全阀校验体系运行的效率，系统集成了“管理端软件”、“操作端软件”与“报告审核审批软件”。

1）管理端软件

如图3所示，管理端软件具有“校验任务管理”、“文档管理”、“校验历史调阅”与“相关信息配置”四大类功能。

图3 管理端软件的功能

该软件可以安装在校验站的任何一台电脑上，其主界面见下图4所示。

图4 软件主界面

待校验安全阀的参数录入后，将获得一个检验编号（或报告编号），点击“增加任务”后将形成一条待校验任务并列表显示在界面的右方，借助“导入约检”可以将安全阀使用单位输入的待校验安全阀参数读入。“派发任务”用于将待校验任务发送到“操作端软件”进行校验，并同时自动生成校验委托（任务）单。校验结束的任务在“文档管理”功能模块中自动生成校验原始记录，并将报告送审。完成审核、审批（签发）的校验报告能够下载并打印。在“调阅历史”功能模块中，能查询到所有已结束审批（签发）的任务的相关参数及校验测试数据。

2）操作端软件

操作端软件的功能配置如图5所示。

图5 操作端软件界面

图6所示为“操作端软件”主界面，要进行校验任务的主要参数将显示在左面的校验测试界面上方。“铭牌参数”用于生成校验合格证参数，“系统设置”则用于设置设备编号、型号、精密压力表与（压力传感器）编号与量程等，这些参数也将自动记录到数据库和校验原始记录中,。

整定压力的自动测试原理为峰值识别法，即：将安全阀校验升压过程中在安全阀开启瞬间的峰值压力记录下来，该压力就是整定压力。如果测得的整定压力不在合格范围之内，点击触摸屏上的“调校”按钮可以清空“整定压力”栏中的测试结果，调整安全阀后重新进行校验测试。复核得到的三次整定压力及其平均值（图6)，将自动记录到数据库中，其数值将导入安全阀校验报告与原始记录中。

图6 操作端软件主页面

3）报告审核审批软件

系统提供“报告审核审批软件”，用于在线完成安全阀校验报告的审核与审批（签发)，其主界面见如图7所示。

图7 报告审核审批软件主界面

点击“浏览”，不仅可以预览送审的校验报告，而且能够对报告中出错的参数进行标记，将其退回管理端进行修改。审核审批（签发）的报告，相关人员的电子签名将签署在审核与审批（签发）栏中。

报告的审核审批也可以通过软件对接的方法，将数据导入检验单位的办公自动化系统（OA）中完成报告的审核与审批（签发)。

2.3 系统实际运行情况

“安全阀智能校验与管理系统”自2009年起开始投入使用。起初，用于对在用的老安全阀校验台进行升级改造，随后，配备该系统的新型安全阀校验台也陆续投放市场。至2013年8月，已有近百台（套）设备在江苏、广东、山东、辽宁、上海等省市的特检机构及企业投入使用。

系统的推广使用，使得安全阀校验工作的技术水平迈上了一个新的台阶，具体体现为：

1）提高了安全阀校验体系的运行效率，使安全阀校验真正实现了数字化与信息化。

由于将安全阀校验的数字化测试技术与校验委托单、校验原始记录、校验报告、校验台账以及合格证铭牌的自动生成整合形成为一个完整的工作体系，使安全阀校验的整体工作效率得到很大提高，且能基本杜绝工作的差错。

2）系统稳定可靠，适用性强。

大量用户、长时间的实际使用表明，系统的硬件与软件性能稳定可靠，操作使用便捷且人性化，对于文化程度不高、电脑操作使用不熟练的操作人员也能快速掌握操作方法。

对于不同检测单位校验报告、校验原始记录等文档的格式与填写方法的差异，系统均能完全适应，并满足使用单位收费计算、拆装维修情况自动记录以及仓储管理等要求。

3）使安全阀校验测试精度得到提高，并使校验测试过程具有可追溯性。

在校验台操作端，系统改变了传统校验台完全靠操作人员从压力表上读取测试数据的落后状况，采用了0.4级精密压力表与压力传感器同步测压，触摸屏上既显示实时压力，又能将每次校验过程中安全阀的开启压力自动记录下来，使得校验测试数据的精度得以提高且真实可靠。

由于测试数据通过网络直接写入数据库，通过管理端的“调阅历史”模块，能够查询到所有已完成校验安全阀的参数与测试数据，使校验测试过程具有可追溯性，完善了对安全阀校验工作的有效监督管理。

3 总结

随着“安全阀智能校验与管理系统”的大规模推广应用，也相应的产生了一些新问题。

首先，对安全阀的质量提出了更高的要求。按照规范，要求安全阀连续三次起跳的整定压力必须在合格范围之内，由于数字化测试技术提高了测试的精度， 校验过程中出现的不合格阀的比例相应增加。因此，建议安全阀制造单位在产品检验过程中也必须严把产品质量关，以免造成不必要的损失。

其次，建议安全阀校验的相关标准和规范也需要进行相应的完善。现有的规范要求安全阀校验台需配备两块量程相同的精密压力表同步进行测压，在配备了压力传感器同步测压的情况下，该规定应该取消。对于校验报告与原始记录中，测试数据全部保留二位小数的规定，随着压力传感器的应用，笔者认为也可以保留三位小数，对于开启压力很低的安全阀很有必要。老设备由于全部采用精密压力表进行测压，为了保证测试精度，要求对不同开启压力的安全阀使用相应量程的压力表，因此，一个校验台如果需要校验开启压力在32MPa以内安全阀，必须配备14个不同量程的精密压力表。在使用了压力传感器测压并自动记录整定的情况下，规范也应该进行必要的调整。

2013－09－06）