一种电动调节阀状态检测装置及方法制造方法及图纸

本装置及方法属于电动调节阀状态检测领域，具体涉及一种电动调节阀状态检测装置及方法。目前对电动调节阀状态性能信息了解甚少，存在误修、漏修、过修等现象，人因失误也无法避免，给核电厂运行造成较大安全隐患。本装置传感器单元与信号检测单元连接，信号检测单元、控制信号输出单元与数据处理单元连接，数据处理单元与上位机通过以太网连接。状态检测方法包括以下步骤：步骤一：信号校验；步骤二：数据采集；步骤三：数据部分分析；步骤四：数据整体分析；步骤五：完成测试。在停运期间对电动调节阀综合性能进行诊断测试，同时对维修后的电动调节阀进行状态性能验证，有效避免人因失误。

【技术实现步骤摘要】
一种电动调节阀状态检测装置及方法
本专利属于核电站检修领域，具体涉及一种电动调节阀状态检测装置及方法。
技术介绍
在核电厂，一台电动调节阀调节性能失效、开关失效会带来严重的安全事故和经济损失，是核电厂最受关注的阀门。目前核电厂大多采用常规检测、周期性检修、部件更换或整体更换的方式对其进行预防性维修，发现明显故障后再进行纠正性维修(主要是解体维修)，对电动调节阀状态性能信息了解甚少，存在误修、漏修、过修等现象，人因失误也无法避免，给核电厂运行造成较大安全隐患。本
技术实现思路
主要针对以上问题，为电动调节阀提出一种状态检测装置及方法，在阀门不拆卸、不解体的前提下，在停运期间对电动调节阀综合性能进行诊断测试，提取相关特性参数，全面准确分析出电动调节阀性能状态，并指导后续维修工作(即状态维修)，同时对维修后的电动调节阀进行状态性能验证，有效避免人因失误。此外，通过电动调节阀状态数据的积累和分析，可分析出降质趋势，在其故障发生前安排维修工作，避免相关事故和损失发生，提高电动调节阀状态管理水平以及核电厂安全经济运行指标。
技术实现思路
一.目的：本专利技术的目的是提供一种电动调节阀状态检测装置及方法，在阀门不拆卸、不解体的前提下，在停运期间对电动调节阀综合性能进行诊断测试，提取相关特性参数，全面准确分析出电动调节阀性能状态，并指导后续维修工作(即状态维修)，同时对维修后的电动调节阀进行状态性能验证，有效避免人因失误。此外，通过电动调节阀状态数据的积累和分析，可分析出降质趋势，提前发现其“隐形”故障，在故障发生前安排维修工作，避免相关事故和损失发生，提高电动调节阀状态管理水平以及核电厂安全经济运行指标。二.技术方案：本专利技术的技术方案如下：一种电动调节阀状态检测装置及方法，包括传感器单元、传感器单元与信号检测单元连接，信号检测单元、控制信号输出单元与数据处理单元连接，数据处理单元与上位机通过以太网或WIFI连接，还包括电源模块及管理单元，与传感器单元、信号检测单元、控制信号输出单元、数据处理单元连接，为其提供直流电源，同时电源模块及管理单元通过串口与数据处理单元通讯。所述传感器单元包括电流传感器、电压传感器、开关量传感器、位移传感器、推力传感器、扭矩传感器。所述信号检测单元包括功率检测单元、逻辑信号检测单元、位移信号检测单元、应变信号检测单元、开度信号检测单元。所述控制信号输出单元包括模拟控制信号、脉冲控制信号。电流传感器、电压传感器分别与功率检测单元的电流信号采集端口、电压信号采集端口连接，开关量传感器与逻辑信号检测单元连接，位移传感器与位移信号检测单元连接，推力传感器、扭矩传感器与应变信号检测单元对应端口连接。诊断测试时，电流传感器以卡钳式安装在电动执行机构的动力电源输入线缆；电压传感器安装在电动执行机构的动力电源输入端口，与其点对点对应导通；开关量传感器安装在电动执行机构或者调节型电控箱的开关触点上，与其点对点对应接触导通；位移传感器运动部件安装在阀杆上，与阀杆保持平行同步动作，推力传感器以卡钳式安装在阀杆上；扭矩传感器利用特质胶水贴片式固定安装在阀杆的光杆部位；开度信号检测单元与调节型电控箱中开度反馈信号触点连接，采集阀门开度信号；模拟控制信号、脉冲控制信号连接至调节型电控箱的控制信号输入端。一种电动调节阀状态检测方法，包括以下步骤：步骤一：信号校验1.根据在线诊断测试要求，控制信号输出至调节型电控箱的相应端口，并建立调节型电控箱与电动执行机构之间的驱动连接，安装传感器单元，各传感器相互独立，可选择性安装；2.通过开度信号检测，对开度反馈进行校准，分析开度反馈模块输出信号是否正常、设置是否与实际行程相互对应。步骤二：数据采集1.开度信号校验完毕后，进行数据采集，已安装的传感器单元、阀门开度反馈信号对应输出至信号检测单元，信号检测单元进行信号调理后输出给数据处理单元，数据处理单元对其进行模数转换后发送至上位机软件；2.在电动调节阀动作时通过传感器单元采集电流/电压、开关量、位移、推力/力矩、开度等参数，在上位机软件中将这些参数单独或结合起来，单项、综合分析电动调节阀性能状况。步骤三：数据部分分析1.针对交流电动执行机构，通过采集的电流和电压可计算电流/电压有效值、相位差，继而得出交流电机的视在功率、有功功率、有功功率、功率因数等。针对直流电动执行机构，通过采集的电流和电压可计算电流/电压平均值、功率等。据此分析出电动执行机构是否正常，是否存在过载、动作不平衡、老化磨损、润滑不佳等故障，还能反映阀门载荷情况；2.通过采集开关量动作情况，在上位机软件中组合成动作逻辑图，分析电动调节阀力矩开关、限位开关、旁路开关、指示灯开关的动作是否正常、逻辑时序及时间间隔是否正确、以及各开关触点的机械动作情况和触点导电状况等；3.通过采集阀门位移，反映出阀门整体动作性能，判断行程距离是否设置适当、行程时间是否满足系统运行要求、阀门动作时是否存在卡滞故障等；4.通过行程-控制信号合成测试曲线和上位机分析软件，分析电动调节阀的基本误差、回差、额定行程偏差、静态死区等调节性能参数，结合行程-时间时域曲线和电流-时间时域曲线，分析动作响应特性和惯性特性等调节性能参数，判断电动调节阀的调节性能是否满足运行要求；5.通过推力传感器(仅限直行程动作阀门)、扭矩传感器测试出阀杆所受轴向推力和扭矩，得出阀门力矩开关动作点推力/扭矩、最终密封力、阀瓣拔出力、摩擦力等力学参数，诊断分析阀门是否存在内漏、外漏、损坏阀门部件等故障或风险；步骤四：数据整体分析1.综合分析电动调节阀性能状况，结合诊断测试参数和曲线，分析各曲线、特征参数是否相互匹配，是否存在“隐形”故障，得出电动调节阀的动作性能、调节性能、密封性能、电机性能状况、电气控制逻辑特性等性能状况；2.调整PID等控制性能参数，验证调节性能是否有提高或者降低，并找到最佳调节性能对应的PID等控制性能参数，供电厂运行方参考；3.对比历史测试参数及曲线，分析电动调节阀的降质趋势。步骤五：完成测试在上位机软件中自动生成word版测试报告，包括上述试验中的参数特征值、曲线、单项试验结论，并根据各项试验结论得出综合结论，完成一次电动调节阀状态检测试验。三.有益效果在阀门不拆卸、不解体的前提下，在停运期间对电动调节阀综合性能进行诊断测试，提取相关特性参数，全面准确分析出电动调节阀性能状态，并指导维修人员将阀门调整至最佳状态，同时对维修后的电动调节阀进行状态性能验证，有效避免人因失误。此外，通过电动调节阀状态数据的积累和分析，可分析出降质趋势，提前发现其“隐形”故障，在故障发生前安排维修工作，避免相关事故和损失发生，提高电动调节阀状态管理水平以及核电厂安全经济运行指标。附图说明图1是本专利技术的电动调节阀状态检测装置系统示意图图2是本专利技术检测装置与阀门及电控箱连接示意图1、传感器单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动调节阀状态检测装置，包括：传感器单元、信号检测单元、控制信号输出单元、数据处理单元以及上位机，其特征在于：传感器单元与信号检测单元连接；信号检测单元、控制信号输出单元与数据处理单元连接，数据处理单元与上位机通过以太网或WIFI连；还包括电源模块及管理单元，与传感器单元、信号检测单元、控制信号输出单元、数据处理单元连接，为其提供直流电源，同时电源模块及管理单元通过串口与数据处理单元通讯。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动调节阀状态检测装置，包括：传感器单元、信号检测单元、控制信号输出单元、数据处理单元以及上位机，其特征在于：传感器单元与信号检测单元连接；信号检测单元、控制信号输出单元与数据处理单元连接，数据处理单元与上位机通过以太网或WIFI连；还包括电源模块及管理单元，与传感器单元、信号检测单元、控制信号输出单元、数据处理单元连接，为其提供直流电源，同时电源模块及管理单元通过串口与数据处理单元通讯。


2.如权利要求1所述的一种电动调节阀状态检测装置，其特征在于：所述的传感器单元包括电流传感器、电压传感器、开关量传感器、位移传感器、推力传感器、扭矩传感器；所述的信号检测单元包括包括功率检测单元、逻辑信号检测单元、位移信号检测单元、应变信号检测单元、开度信号检测单元；所述控制信号输出单元包括模拟控制信号、脉冲控制信号。


3.如权利要求2所述的一种电动调节阀状态检测装置，其特征在于：所述的电流传感器、电压传感器分别与功率检测单元的电流信号采集端口、电压信号采集端口连接，开关量传感器与逻辑信号检测单元连接，位移传感器与位移信号检测单元连接，推力传感器、扭矩传感器与应变信号检测单元对应端口连接。


4.如权利要求2所述的一种电动调节阀状态检测装置，其特征在于：所述的电流传感器以卡钳式安装在电动执行机构的动力电源输入线缆；电压传感器安装在电动执行机构的动力电源输入端口，与其点对点对应导通；开关量传感器安装在电动执行机构或者调节型电控箱的开关触点上，与其点对点对应接触导通；位移传感器运动部件安装在阀杆上，与阀杆保持平行同步动作，推力传感器以卡钳式安装在阀杆上；扭矩传感器利用特质胶水贴片式固定安装在阀杆的光杆部位；开度信号检测单元与调节型电控箱中开度反馈信号触点连接，采集阀门开度信号；模拟控制信号、模拟控制信号连接至调节型电控箱的控制信号输入端。


5.一种电动调节阀状态检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：信号校验；步骤二：数据采集：步骤三：数据部分分析；步骤四：数据整体分析；步骤五：完成测试。


6.如权利要求5所述的一种电动调节阀状态检测方法，其特征在于：所述的步骤一：信号校验，具体包括如下步骤：(1)根据在线诊断测试要求，控制信号输出至调节型电控箱的相应端口，并建立调节型电控箱与电动执行机构之间的驱动连接，安装传感器单元，各传感器相互独立，可选择性安装；(2)通过开度信号检测，对开度反馈进行校准，分析开度反馈模块输出信号是否正常、设置是否与实际行程相互对应。


7.如权利要求5所述的一种电动调节阀状态检测方法，其特征在于：所述的步骤二：数据采集，具体包括如下步骤：(1)开度信号校验完毕后，进行数据采集，已安装的传感器单元、阀门开度反...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊星满，舒芝锋，沈勇波，符帅，罗伟，黄萍，杨垦，杨威，刘赛楠，刘洋，
申请(专利权)人：核动力运行研究所，中核武汉核电运行技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42