專利名稱：一種閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障診斷裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及自控領(lǐng)域，尤其涉及一種閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障診斷裝置。
背景技術(shù)：
[0002]迄今為止的控制理論都是基于執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作正常的假設(shè)，因此控制系統(tǒng)的可靠性依賴于相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的可靠性，一旦執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障，如果得不到及時(shí)處理，輕則影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量，重則可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是自動控制系統(tǒng)信息輸出裝置中的敏感元件，其工作狀態(tài)直接影響到系統(tǒng)的狀態(tài)。[0003]在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺點(diǎn)和不足:[0004]執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作環(huán)境復(fù)雜、惡劣、分布廣、數(shù)量大和安裝部位特殊，使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)成為過程控制中的薄弱環(huán)節(jié)之一，是系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的部件，僅靠人力去發(fā)現(xiàn)和修復(fù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障很難做到及時(shí)有效，無法保證控制系統(tǒng)的可靠性。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型提供了一種閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障診斷裝置，該故障診斷裝置實(shí)現(xiàn)了對閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的在線故障診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中存在的故障，詳見下文描述:[0006]一種閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障診斷裝置，所述故障診斷裝置包括:執(zhí)行器、傳感器和控制器，[0007]所述執(zhí)行器設(shè)置在第一水槽的入口處，所述傳感器設(shè)置在第二水槽的頂部，所述控制器發(fā)出定位信號并傳輸至所述執(zhí)行器，所述執(zhí)行器接收所述定位信號并向所述第一水槽注水，發(fā)送反饋信號至所述控制器；所述傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測所述第二水槽的液位，并將液位信號傳輸至所述控制器；所述控制器接收所述反饋信號和所述液位信號，對所述液位信號進(jìn)行濾波處理，輸出殘差，通過對所述殘差的分析，輸出執(zhí)行器恒偏差變化信號、執(zhí)行器恒增益變化信號或執(zhí)行器卡死變化信號。[0008]所述執(zhí)行器具體為氣動調(diào)節(jié)閥；所述傳感器具體為雷達(dá)液位計(jì)。[0009]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是:本實(shí)用新型是基于狀態(tài)觀測器的故障診斷裝置，實(shí)現(xiàn)了對閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的在線故障診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行過程中存在的故障，并輸出相應(yīng)的故障信號，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。


[0010]圖1為一種閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障診斷裝置的工作示意圖；[0011]圖2為一種閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障診斷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。[0012]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:[0013]1:執(zhí)行器；2:傳感器；[0014]3:控制器；4:第一水槽；[0015]5:第二水槽。
具體實(shí)施方式
[0016]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。[0017]為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，維修性和安全性，需要建立一個監(jiān)控系統(tǒng)來監(jiān)督整個控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，不斷監(jiān)測系統(tǒng)的變化和故障信息。進(jìn)而采取必要的措施，防止系統(tǒng)災(zāi)難性事故的發(fā)生，而其前提是監(jiān)控系統(tǒng)必須具有在線監(jiān)測和診斷故障的能力。[0018]參見圖1和圖2，一種閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障診斷裝置包括:執(zhí)行器1、傳感器2和控制器3，[0019]執(zhí)行器I設(shè)置在第一水槽4的入口處，傳感器2設(shè)置在第二水槽5的頂部，控制器3發(fā)出定位信號并傳輸至執(zhí)行器1，執(zhí)行器I接收定位信號并向第一水槽4注水，發(fā)送反饋信號至控制器3 ;傳感器2實(shí)時(shí)監(jiān)測第二水槽5的液位，并將液位信號傳輸至控制器3 ;控制器3接收反饋信號和液位信號，對液位信號進(jìn)行濾波處理，輸出殘差，通過對殘差的分析，輸出執(zhí)行器恒偏差變化信號、執(zhí)行器恒增益變化信號或執(zhí)行器卡死變化信號。[0020]進(jìn)一步地，為了提高故障診斷裝置的通用性，執(zhí)行器I可以為氣動調(diào)節(jié)閥；傳感器2可以為雷達(dá)液位計(jì)。[0021]控制器3中的濾波器對液位信號進(jìn)行濾波處理，通過濾波后的信號輸出殘差，具體的操作過程，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，本實(shí)用新型實(shí)施例在此不做贅述。[0022]該故障診斷裝置的工作原理:當(dāng)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，控制器3中的濾波器將不能正確地反映發(fā)生故障后的系統(tǒng)特性，輸出殘差將不為零，對輸出誤差進(jìn)行觀測就可以確定是否發(fā)生故障。[0023]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，上述本實(shí)用新型實(shí)施例序號僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。[0024]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障診斷裝置，其特征在于，所述故障診斷裝置包括:執(zhí)行器、傳感器和控制器， 所述執(zhí)行器設(shè)置在第一水槽的入口處，所述傳感器設(shè)置在第二水槽的頂部，所述控制器發(fā)出定位信號并傳輸至所述執(zhí)行器，所述執(zhí)行器接收所述定位信號并向所述第一水槽注水，發(fā)送反饋信號至所述控制器；所述傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測所述第二水槽的液位，并將液位信號傳輸至所述控制器；所述控制器接收所述反饋信號和所述液位信號，對所述液位信號進(jìn)行濾波處理，輸出殘差，通過對所述殘差的分析，輸出執(zhí)行器恒偏差變化信號、執(zhí)行器恒增益變化信號或執(zhí)行器卡死變化信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障診斷裝置，其特征在于，所述執(zhí)行器具體為氣動調(diào)節(jié)閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障診斷裝置，其特征在于，所述傳感器具體為雷達(dá)液位計(jì)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障診斷裝置，包括執(zhí)行器、傳感器和控制器，執(zhí)行器設(shè)置在第一水槽的入口處，傳感器設(shè)置在第二水槽的頂部，控制器發(fā)出定位信號并傳輸至執(zhí)行器，執(zhí)行器接收定位信號并向第一水槽注水，發(fā)送反饋信號至控制器；傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測第二水槽的液位，并將液位信號傳輸至控制器；控制器接收反饋信號和液位信號，對液位信號進(jìn)行濾波處理，輸出殘差，通過對殘差的分析，輸出執(zhí)行器恒偏差變化信號、執(zhí)行器恒增益變化信號或執(zhí)行器卡死變化信號。本實(shí)用新型是基于狀態(tài)觀測器的故障診斷裝置，實(shí)現(xiàn)了對閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的在線故障診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行過程中存在的故障，并輸出相應(yīng)的故障信號，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。
文檔編號F16K37/00GK203067915SQ201320039060
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者劉志偉 申請人:中國天辰工程有限公司, 天津天辰綠色能源工程技術(shù)研發(fā)有限公司