一種閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種診斷系統(tǒng)，特別是涉及能夠?qū)崟r監(jiān)測閥門泄漏情況的在線診斷系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前現(xiàn)有檢測儀只能進(jìn)行定期檢測，不能實時在線監(jiān)測閥門的內(nèi)漏情況；另外，專 利號：ZL201020289043. 3,通過在閥門進(jìn)口側(cè)及出口側(cè)分別安裝一個聲發(fā)射信號傳感器，閥 門進(jìn)口側(cè)的聲發(fā)射信號作為參考，測得閥門出口側(cè)聲發(fā)射信號的強度后，與閥門進(jìn)口側(cè)的 聲發(fā)射信號進(jìn)行比較，通過其差值來判斷閥門是否內(nèi)漏以及計算其泄漏率。
[0003] 該技術(shù)方案存在三個缺點：1、閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)一般用于檢測對密封有 嚴(yán)格要求的切斷閥在閥門關(guān)閉狀態(tài)下的密封情況，當(dāng)切斷閥處于關(guān)閉且無泄漏狀態(tài)時，閥 門進(jìn)口側(cè)介質(zhì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩個聲發(fā)射信號傳感器不會接收到聲發(fā)射信號，當(dāng)閥門密封 副存在泄露且泄漏量很小時，理論上兩個聲發(fā)射信號傳感器均會接收到聲發(fā)射信號，實際 工況下，由于種種外界因素的影響，閥門出口側(cè)聲發(fā)射信號傳感器并不能夠檢測到較弱的 聲發(fā)射信號，故閥門進(jìn)口側(cè)與閥門出口側(cè)聲發(fā)射信號不一定存在差值，該方法不可靠；2、由 于閥門泄漏點是隨機的，采用在進(jìn)口側(cè)和出口側(cè)某個點僅安裝一個聲發(fā)射信號傳感器的方 法，受聲發(fā)射信號衰減的影響，極有可能使得離聲發(fā)射信號傳感器位置較遠(yuǎn)的泄漏點無法 監(jiān)測，更無法準(zhǔn)確計算其泄漏率，故該系統(tǒng)靈敏度低、可靠性差；3、閥門內(nèi)漏故障的發(fā)生有 兩種情況：一是由于閥瓣遭介質(zhì)沖刷后損壞引起密封失效稱為磨損模式，另一種是閥瓣和 閥座之間落入異物導(dǎo)致閥門無法關(guān)嚴(yán)而引起的稱為異物模式，該技術(shù)方案無法區(qū)分內(nèi)漏的 故障模式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中在線診斷系統(tǒng)的上述缺點，本發(fā)明提供一種可以實時監(jiān)測閥 門泄漏情況、靈敏度高、檢測診斷結(jié)果準(zhǔn)確，且可以準(zhǔn)確判斷故障模式的在線診斷系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)，包 括聲發(fā)射信號傳感器，聲發(fā)射信號傳感器依次連接聲發(fā)射信號放大單元、傳感器信號采集 單元，傳感器信號采集單元通過傳感器信號分析單元與診斷結(jié)果發(fā)送單元相連，診斷結(jié)果 發(fā)送單元將傳感器信號分析單元輸出的閥門泄漏故障診斷結(jié)果以聲音、或者圖像、或者聲 音與圖像的結(jié)合的形式輸出，聲發(fā)射信號傳感器固定安裝在閥門出口端閥體的外側(cè)，且以 閥門流道中心為圓心呈圓周均勻分布；閥門的閥桿上固定安裝閥桿位置傳感器，閥桿位置 傳感器與傳感器信號采集單元連接。
[0006] 聲發(fā)射信號傳感器的數(shù)量至少為四個。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是：通過實時監(jiān)測各聲發(fā)射信號傳感器信號的強度，可以快速 且準(zhǔn)確的獲知閥門泄漏的位置，并通過信號處理單元判斷出閥門泄漏程度以確定維護(hù)及維 修方式；信號處理單元是通過計算聲發(fā)射信號傳感器信號的不平衡度來確定閥門泄漏程 度，檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠；在確定閥門是否泄漏的基礎(chǔ)上，結(jié)合在閥桿上安裝的位置傳感器的 信號，可以確定閥門泄漏故障的模式，為閥門的維修提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0008] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0009] 圖1是本實施例中傳感器安裝結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中A-A剖視圖； 圖3是本實施例中聲發(fā)射信號及位置傳感器信號處理部分的結(jié)構(gòu)示意框架圖； 圖4是本實施例中聲發(fā)射信號及位置傳感器信號的處理流程示意圖。
[0010] 圖中：1.閥桿；2.位置傳感器；3.閥體；4.閥門出口端；5.聲發(fā)射信號傳感器； 6.聲發(fā)射信號放大單元；7.傳感器信號采集單元；8.傳感器信號分析單元；9.診斷結(jié) 果發(fā)送單元。
【具體實施方式】
[0011] 如圖3所示，一種閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)，包括聲發(fā)射信號傳感器5,聲發(fā)射 信號傳感器5依次連接聲發(fā)射信號放大單元6、傳感器信號采集單元7,傳感器信號采集單 元7通過傳感器信號分析單元8與診斷結(jié)果發(fā)送單元9相連，診斷結(jié)果發(fā)送單元9將傳感 器信號分析單元8輸出的閥門泄漏故障診斷結(jié)果以聲音、或者圖像、或者聲音與圖像結(jié)合 的形式輸出；如圖1、2所示，聲發(fā)射信號傳感器5通過磁吸附或機械固定的方式固定安裝在 閥門出口端4閥體3的外側(cè)，且以閥門流道中心為圓心呈圓周均勻分布，數(shù)量至少為四個， 最好為八個以上，以確保無論閥門泄漏發(fā)生在密封面圓周的哪個位置都可以被最近的聲發(fā) 射信號傳感器5檢測到，快速且準(zhǔn)確。
[0012] 如圖4所示，聲發(fā)射信號傳感器5的信號，經(jīng)發(fā)射信號放大單元6的放大、濾波，由 傳感器信號采集單元7采集，并輸出到傳感器信號分析單元8,傳感器信號分析單元8計算 出單位時間內(nèi)聲發(fā)射信號均方根值； 計算公式如下：
其中·%為某一傳感器單位時間內(nèi)的均方根值 發(fā)為單位時間內(nèi)的采樣次數(shù) 4效為采樣時間點上傳感器信號放大后的電壓采樣值 并由傳感器信號分析單元8判斷出兩個最大的均方根值
以及兩個 最小的均方根值
再計算出兩個最大的均方根值的算術(shù)平均il
以及兩個最小的均方根值的算術(shù) 平均僅
再根據(jù)兩個算術(shù)平均值計算出聲發(fā)射傳感器信號的不平衡度f， 計算公式如下：
在閥門運行初期，閥門未泄漏的情況下，通過一段時間的分析，可以得到在未泄漏情況 下聲發(fā)射傳感器信號的不平衡度的參考值在閥門運行的整個過程中，通過實際測得的 1?與&大小的比較，即可判斷閥門是否泄漏，以及進(jìn)一步判斷閥門泄漏的嚴(yán)重程度，結(jié)合 聲發(fā)射傳感器信號的位置即可知曉閥門泄漏的位置。
[0013] 如圖1所示，閥門的閥桿1上固定安裝閥桿位置傳感器2,閥桿1上位置傳感器2 與傳感器信號采集單元7連接，傳感器信號采集單元7將采集到的信號輸出到傳感器信號 分析單元8，結(jié)合聲發(fā)射傳感器信號的不平衡度I參與：!>大小的比較結(jié)果，可判斷閥門泄漏 故障的模式，即：當(dāng)之與 2、:存在差值，且位置傳感器2顯示閥桿未關(guān)到位，表示閥門泄漏 故障模式為異物模式；當(dāng)與、存在差值，且位置傳感器2顯示閥桿已關(guān)到位，則表示閥 門泄漏故障模式為磨損模式。
[0014] 傳感器信號分析單元8通過分析后將診斷結(jié)果輸出至診斷結(jié)果發(fā)送單元9,診斷 結(jié)果發(fā)送單元9將閥門泄漏故障診斷結(jié)果以聲音、或者圖像、或者聲音與圖像相結(jié)合的形 式輸出，工作人員可以根據(jù)診斷結(jié)果采取相應(yīng)的維修、維護(hù)措施。
【主權(quán)項】
1. 一種閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)，包括聲發(fā)射信號傳感器，所述聲發(fā)射信號傳感器 依次連接聲發(fā)射信號放大單元、傳感器信號采集單元，所述傳感器信號采集單元通過傳感 器信號分析單元與診斷結(jié)果發(fā)送單元相連，所述診斷結(jié)果發(fā)送單元將傳感器信號分析單元 輸出的閥門泄漏故障診斷結(jié)果以聲音、或者圖像、或者聲音與圖像的結(jié)合的形式輸出，其特 征在于：所述聲發(fā)射信號傳感器固定安裝在閥門出口端閥體的外側(cè)，且以閥門流道中心為 圓心呈圓周均勻分布；閥門的閥桿上固定安裝閥桿位置傳感器，所述閥桿位置傳感器與所 述傳感器信號采集單元連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述聲發(fā)射信號 傳感器的數(shù)量至少為四個。
【專利摘要】一種閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)，包括聲發(fā)射信號傳感器，聲發(fā)射信號傳感器依次連接聲發(fā)射信號放大單元、傳感器信號采集單元、傳感器信號分析單元、診斷結(jié)果發(fā)送單元，聲發(fā)射信號傳感器固定安裝在閥門出口端閥體的外側(cè)，且以閥門流道中心為圓心呈圓周均勻分布；閥門的閥桿上固定安裝閥桿位置傳感器，閥桿位置傳感器與傳感器信號采集單元連接。本發(fā)明的有益效果是：實時監(jiān)測各聲發(fā)射信號傳感器信號的強度，快速且準(zhǔn)確的獲知閥門泄漏的位置，信號處理單元是通過計算聲發(fā)射信號傳感器信號的不平衡度來確定閥門泄漏程度，檢測結(jié)果準(zhǔn)確；結(jié)合在閥桿上安裝的位置傳感器的信號，可以確定閥門泄漏故障的模式，為閥門的維修提供依據(jù)。
【IPC分類】G01M3/24
【公開號】CN105319028
【申請?zhí)枴緾N201410354477
【發(fā)明人】陳林, 張逸芳, 張清雙, 陸賽浩
【申請人】江蘇神通閥門股份有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月24日