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爆破片安全装置是一种安全泄放装置,应用于航空、工业、石油等多个领域。它的工作原理是当实际工作压力超过压力容器所能承受的最高工作压力时,爆破片即刻响应,膜片破裂破损而从达到将容器内的介质及时排出,降低容器内部压力,避免整个容器因超压而爆炸,造成人员伤亡、破坏存储设备以及产生的次生灾害的后果的目的。因此设计出方便精准的对爆破片安全装置泄放量的检测方法是十分必要的。
本文首先综合比较了国内外爆破片设计、安装以及泄放量试验的检测标准,结合目前的实际生产以及制造情况,设计了一种通过图像处理的方式检测爆破片安全装置模拟泄放量的方法。首先明确爆破片安全装置的型式以及规格,使用ANSYS Workbench有限元分析软件对爆破片进行建模并进行静力学初步分析,然后使用LS-PrePost后处理模块对爆破片的爆破过程进行动态仿真并可以求出任意时间的瞬时模拟泄放面积,通过泄放面积计算出模拟泄放量的一种方法;然后搭建试验平台,使用当下较为常用的泄放系数法对爆破片进行爆破片泄放量的检测试验,使用ISO-AD32H/L数据采集卡读取各传感器的数值并进行分析与处理从而得出试验泄放量;最后根据泄放系数法对图像处理法整体设计思路以及求出的泄放量进行评估,验证其可行性以及其实用性。
由于实际泄放量是检测爆破片安全装置能否使用、是否合格的重要衡量准则,通过反复的爆破试验虽然可以得到相对真实的数据但是耗时耗力,并且要完全还原爆破环境也是相当不易,若只通过现有的计算公式进行计算虽然简便但是误差较大。所以本文主要设计了一种通过图像处理的方法来计算模拟泄放量的检测方法,用建立模型代替实际试验,提出通过建模有限元分析的方式模拟还原爆破片整个爆破过程,从而可以得到爆破片爆破过程中的任意时刻的模拟泄放面积的图像,通过图像处理的方法求出瞬时以及最终的模拟泄放面积,从而求出模拟泄放量,最后并与现有的方法进行比较,相比于现有的检测方法更有简易性和实用性。
本文首先综合比较了国内外爆破片设计、安装以及泄放量试验的检测标准,结合目前的实际生产以及制造情况,设计了一种通过图像处理的方式检测爆破片安全装置模拟泄放量的方法。首先明确爆破片安全装置的型式以及规格,使用ANSYS Workbench有限元分析软件对爆破片进行建模并进行静力学初步分析,然后使用LS-PrePost后处理模块对爆破片的爆破过程进行动态仿真并可以求出任意时间的瞬时模拟泄放面积,通过泄放面积计算出模拟泄放量的一种方法;然后搭建试验平台,使用当下较为常用的泄放系数法对爆破片进行爆破片泄放量的检测试验,使用ISO-AD32H/L数据采集卡读取各传感器的数值并进行分析与处理从而得出试验泄放量;最后根据泄放系数法对图像处理法整体设计思路以及求出的泄放量进行评估,验证其可行性以及其实用性。
由于实际泄放量是检测爆破片安全装置能否使用、是否合格的重要衡量准则,通过反复的爆破试验虽然可以得到相对真实的数据但是耗时耗力,并且要完全还原爆破环境也是相当不易,若只通过现有的计算公式进行计算虽然简便但是误差较大。所以本文主要设计了一种通过图像处理的方法来计算模拟泄放量的检测方法,用建立模型代替实际试验,提出通过建模有限元分析的方式模拟还原爆破片整个爆破过程,从而可以得到爆破片爆破过程中的任意时刻的模拟泄放面积的图像,通过图像处理的方法求出瞬时以及最终的模拟泄放面积,从而求出模拟泄放量,最后并与现有的方法进行比较,相比于现有的检测方法更有简易性和实用性。