[发明专利]一种阀门的诊断装置及应用该装置的诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀门诊断技术，更具体的说，涉及一种气动阀门和电动阀门的性能诊断设备和诊断方法，主要应用于气动阀门和电动阀门在无载荷和有载荷工况下，阀门的开启过程和关闭过程中各项性能指标的诊断技术；应用于核电、石化、冶金、天然气等行业关键设备上气动和电动阀门的出厂前检测和在线检测。

背景技术

目前，没有针对气动阀门和电动阀门动态性能检测的设备和方法，只有静态特性测试方法和阀门泄漏检测的设备方法，本发明填补了对气动阀门和电动阀门在动态性能检测方面的空白。

发明内容

本发明为实现对气动阀门和电动阀门动态性能检测，提出了一种用于气动阀门和电动阀门的诊断设备和诊断方法。具体技术方案如下：

一种阀门的诊断装置，包括一个输出控制信号和采集信号的控制装置，该控制装置分别连接阀门执行机构控制信号输入装置、阀杆位置反馈信号获取装置、阀杆应变信号获取装置及若干个阀门执行机构驱动源信号获取装置，用以输出控制信号与采集相应阀杆位置反馈信号、阀杆应变信号及阀门执行机构驱动源信号。

进一步的，输出控制信号和采集信号的控制装置输出的控制信号为阶跃信号或者斜坡信号，阀门执行机构控制信号输入装置为电气定位器、电气转化器或电动执行器，阀杆应变信号获取装置为安装在阀杆上的应变花或应变片，阀杆位置反馈信号获取装置为安装在阀杆上的位置传感器或定位器，若干个阀门执行机构驱动源信号获取装置为连接在电动阀门执行机构电源上的电流传感器、电压传感器或者为连接在气动阀门气源管道不同位置上的若干个压力传感器。

一种应用前述阀门的诊断装置的诊断方法，在阀门诊断试验中，通过输出控制信号和采集信号的控制装置，对阀门执行机构控制信号输入装置输出一个阶跃信号或者斜坡信号，并同时通过一定的采集频率采集阀杆位置反馈信号、阀杆应变信号及若干个阀门执行机构驱动源信号的变化，形成相关的信号曲线，通过相关信号曲线完成对阀门运行数据的诊断。

进一步的，阀门执行机构控制信号输入装置为电气定位器、电气转化器或电动执行器，阀杆应变信号通过安装在阀杆上的应变花或应变片获取，阀杆位置反馈信号通过安装在阀杆上的位置传感器或定位器获取，若干个阀门执行机构驱动源信号通过连接在电动阀门执行机构电源上的电流传感器、电压传感器获取或者通过连接在气动阀门气源管道不同位置上的若干个压力传感器获取，信号曲线包括压力与位移曲线、位移与扭矩曲线、位移与推力曲线、控制信号与位移曲线、电流与位移曲线、电压与位移曲线等，阀门运行数据包括弹簧力下限、弹簧力上限、启动电流、最大电流、开启载荷、关闭载荷、运行载荷、开启时间、关闭时间、开启最大载荷、时滞性、阀杆摩擦力等参数。

本发明技术实现了在线实时诊断阀门，从而为阀门的维护提供了一种安全便利的诊断方法，为进一步自动化控制提供了基础。

附图说明

图1至图6：各种气动阀门诊断装置结构示意图。

图7：电动阀门诊断装置结构示意图。

说明：P为压力传感器、Y为应变花或应变片、I为电流传感器、U电压传感器

具体实施方式

如图1至图7所示，根据所需要诊断阀门的具体情况，选择相应的方案，将压力传感器、位移传感器、电流传感器、电压传感器和应变传感器通过一定的接口与气动阀门或者电动阀门连接，并将它们的信号线与输出控制信号和采集信号的控制装置相互连接。

诊断方法，通过输出控制信号和采集信号的控制装置，对电气定位器、电气转化器或电动执行器输出一个阶跃信号或者斜坡信号，并同时通过一定的采集频率采集压力传感器、位移传感器、电流传感器、电压传感器和应变传感器的信号变化，形成相关的信号曲线例如压力与位移曲线、位移与扭矩曲线、位移与推力曲线、控制信号与位移曲线、电流与位移曲线、电压与位移曲线等，根据这些曲线提取开启载荷、关闭载荷、开启时间、关闭时间、开启最大载荷、时滞性、阀杆摩擦力等参数。在阀门出厂时，对阀门进行诊断试验，其试验数据作为基准数据，当阀门运行一段时间后再对阀门进行诊断试验，其试验数据与出厂强的基准数据进行对比，可以了解阀门现在的运行状况，以便安排阀门的检修和维护计划。