大型燃气轮机阀门状态监控装置制造方法
【专利摘要】大型燃气轮机阀门状态监控装置，属于阀门状态监控【技术领域】。本实用新型是为了解决采用人工手动的方式对燃气阀门状态进行监控，监控结果可靠性差的问题。它包括24V/15V转换电源、15V/15V隔离电源、位移传感器、AD转换器、放大电路、光电隔离电路、比较电路、第一电压变送器、第二电压变送器、第三电压变送器、第一电压电流变送器、第二电压电流变送器、上位机和微处理器，位移传感器用于检测燃气轮机阀门的开度信号，第一电压变送器、第二电压变送器、第三电压变送器、第一电压电流变送器和第二电压电流变送器的变换后的位移信号均传递给微处理器，再传递给上位机。本实用新型用于燃气轮机阀门状态监控。
【专利说明】大型燃气轮机阀门状态监控装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及大型燃气轮机阀门状态监控装置，属于阀门状态监控【技术领域】。【背景技术】
[0002]大型燃气轮机的燃气控制阀门是整个燃气轮机运行及控制最为关键的设备之一，在机组启动或大小修后对其定期进行关闭时间检查、开启时间检查和动态灵敏度检查是十分必要的，这涉及到对阀门状态的监控。目前比较正规的做法是建立检查结果电子档案，以便每次机组大小修后对监控结果进行参考对比，这样能够及时发现每个阀门存在的问题，以使机组在没有启动之前把安全隐患消灭在萌芽中。
[0003]通常，燃气轮机阀门的关闭时间及动作时间是以毫秒为单位的，因此对其进行检测的周期应该不大于0.1毫秒，它的检测系统应具有连续测量、大容量数据存储、在线示波、曲线叠加比较及事件触发等功能。然而，现有检测系统的控制周期最小为40毫秒，这对于燃气轮机阀门状态的监控是不能够达到时间要求的。采用电秒表检测汽轮机阀门的方式只能够检测其大致时间，不能够检测其运行曲线；用示波器的方式则只能检测出其运行波形，不具备在线触发和大容量数据存储功能。
[0004]目前，阀门的状态监控工作通常是通过人工手动的方式开展，其监控结果精确度不高，因此，监控结果不可靠。
【发明内容】
[0005]本实用新型目的是为了解决采用人工手动的方式对燃气阀门状态进行监控，监控结果可靠性差的问题，提供了一种大型燃气轮机阀门状态监控装置。
[0006]本实用新型所述大型燃气轮机阀门状态监控装置，它包括24V/15V转换电源、15V/15V隔离电源、位移传感器、AD转换器、放大电路、光电隔离电路、比较电路、第一电压变送器、第二电压变送器、第三电压变送器、第一电压电流变送器、第二电压电流变送器、上位机和微处理器，
[0007]24V/15V转换电源用于与24V电源连接并将24V电压转换成15V电压，转换后的15V电压为15V/15V隔离电源、AD转换器和光电隔离电路提供工作电源，15V/15V隔离电源输出的隔离后的15V电压为放大电路、光电隔离电路、比较电路、第一电压变送器、第二电压变送器、第三电压变送器、第一电压电流变送器和第二电压电流变送器提供工作电源；
[0008]位移传感器用于检测燃气轮机阀门的开度信号，位移传感器的阀门开度信号输出端连接AD转换器的模拟信号输入端，AD转换器的数字信号输出端连接放大电路的位移信号输入端，放大电路的放大信号输出端同时连接第一电压变送器、第二电压变送器、第一电压电流变送器、第二电压电流变送器的位移信号输入端，放大电路的放大信号输出端还连接比较电路的第一位移信号输入端，比较电路的第二位移信号输入端连接光电隔离电路的隔离信号输出端，光电隔离电路的位移信号输入端用于接收4-20mA的阀门位移信号，比较电路的比较信号输出端连接第三电压变送器的位移信号输入端；[0009]第一电压变送器、第二电压变送器、第三电压变送器、第一电压电流变送器和第二电压电流变送器的变换后的位移信号均传递给微处理器，微处理器的控制信号端连接上位机的控制信号端。
[0010]所述位移传感器为三线制或四线制位移传感器。
[0011]本实用新型的优点:本实用新型首先对阀门位移数据进行采集，然后将采集的数据传递给微处理器，微处理器在上位机的控制下执行工作，数据处理后获得阀门状态信息，为阀门关闭时间检查、开启时间检查和动态灵敏度检查提供了可靠的监控数据，监控结果精度高，产品结构简单，费用较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型所述大型燃气轮机阀门状态监控装置的原理框图。
【具体实施方式】
[0013]【具体实施方式】一:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述大型燃气轮机阀门状态监控装置，它包括24V/15V转换电源1U5V/15V隔离电源2、位移传感器3、AD转换器4、放大电路5、光电隔离电路6、比较电路7、第一电压变送器8、第二电压变送器9、第三电压变送器10、第一电压电流变送器11、第二电压电流变送器12、上位机13和微处理器14，
[0014]24V/15V转换电源I用于与24V电源连接并将24V电压转换成15V电压，转换后的15V电压为15V/15V隔离电源2、AD转换器4和光电隔离电路6提供工作电源，15V/15V隔离电源2输出的隔离后的15V电压为放大电路5、光电隔离电路6、比较电路7、第一电压变送器8、第二电压变送器9、第三电压变送器10、第一电压电流变送器11和第二电压电流变送器12提供工作电源；
[0015]位移传感器3用于检测燃气轮机阀门的开度信号，位移传感器3的阀门开度信号输出端连接AD转换器4的模拟信号输入端，AD转换器4的数字信号输出端连接放大电路5的位移信号输入端，放大电路5的放大信号输出端同时连接第一电压变送器8、第二电压变送器9、第一电压电流变送器11、第二电压电流变送器12的位移信号输入端，放大电路5的放大信号输出端还连接比较电路7的第一位移信号输入端，比较电路7的第二位移信号输入端连接光电隔离电路6的隔离信号输出端，光电隔离电路6的位移信号输入端用于接收4-20mA的阀门位移信号，比较电路7的比较信号输出端连接第三电压变送器10的位移信号输入端；
[0016]第一电压变送器8、第二电压变送器9、第三电压变送器10、第一电压电流变送器11和第二电压电流变送器12的变换后的位移信号均传递给微处理器14，微处理器14的控制信号端连接上位机13的控制信号端。
[0017]本实施方式中，第一电压变送器8和第二电压变送器9用于直接输出接收到的位移传感器3米集的信号，其输出为1-5V电压信号；第一电压电流变送器11和第二电压电流变送器12也用于直接输出接收到的位移传感器3采集的信号，其输出为4-20mA的电流信号。第三电压变送器10用于输出本实施方式中所述的位移传感器3采集的信号与其它位移传感器4-20mA输入信号比较后最终选择的信号，该选择的信号为两个信号中较高的位移信号，选择过程通过比较电路7实现，第三电压变送器10最终输出的为1-5V电压信号。
[0018]【具体实施方式】二:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，本实施方式所述位移传感器3为三线制或四线制位移传感器。
[0019]本实用新型用于燃气轮机阀门监控系统中，检测周期最小可达2.5微秒，它能够实现对阀门位移信号的高速连续采集，并通过上位机实时进行在线示波及曲线叠加比较，实现阀门的关闭时间检查、开启时间和动态灵敏度检查。
[0020]阀门关闭时间检查:
[0021]首先对阀门进行外观静态检查，包括门杆是否对中、控制此阀门的电液转换器的油管连接是否渗油、反映阀门位置的位移传感器安装位置是否符合要求，以及接线是否正确；然后进行动态检查，主要是把调门开到最大，打闸卸掉控制油，观察阀门的标准关闭曲线。高压抗燃油系统所涉及到的阀门都会设计阀门缓冲区，它能使阀门关闭时阀头对阀口的冲击力不至于过大，从而防止造成阀门损坏。
[0022]通过做关闭时间的检查，可以解决:
[0023]本实用新型中，通过对阀门位移数据采集并进行数据处理后，可以获得阀门关闭时间曲线，其测量周期在0.1毫秒内，能够保证测量的精准和精度。通过关闭曲线还可以确认阀门是否设置缓冲区，从而保证系统控制品质和阀门杆的安全使用。
[0024]阀门开启时间和动态灵敏度检查:
[0025]通过微处理器 14给控制调门的电液转换器一个全开的脉冲指令，测量其全开时间，其目的是为阀门伺服控制功放板PID参数设定提供基数；在控制系统里设定一个函数发生器，它能够在一秒钟的时间里使调门由全关到全开，查看阀门的开度与阀门设定值的关系，从而确认控制系统的随动性和振动是否满足系统要求，如不能满足系统安全可靠及灵敏度的要求，可以及时采取措施，以免在机组运行过程中发生负荷突变或阀门卡涩的隐
[0026]上述检查对燃气轮机发电机组在大小修后是十分必要的，而且检查结果要建立电子档案，以便每次机组大小修后进行参考对比，以及时发现每个阀门有可能发生的问题，使机组在没有启动之前就能把安全隐患消灭在萌芽中。
【权利要求】
1.一种大型燃气轮机阀门状态监控装置，其特征在于，它包括24V/15V转换电源(I)、15V/15V隔离电源(2)、位移传感器(3)、AD转换器(4)、放大电路(5)、光电隔离电路(6)、比较电路(7)、第一电压变送器(8)、第二电压变送器(9)、第三电压变送器(10)、第一电压电流变送器(11)、第二电压电流变送器(12 )、上位机(13 )和微处理器(14 )， 24V/15V转换电源(I)用于与24V电源连接并将24V电压转换成15V电压，转换后的15V电压为15V/15V隔离电源(2)、AD转换器(4)和光电隔离电路(6)提供工作电源，15V/15V隔离电源(2)输出的隔离后的15V电压为放大电路(5)、光电隔离电路(6)、比较电路(7)、第一电压变送器(8)、第二电压变送器(9)、第三电压变送器(10)、第一电压电流变送器(11)和第二电压电流变送器(12)提供工作电源； 位移传感器(3)用于检测燃气轮机阀门的开度信号，位移传感器(3)的阀门开度信号输出端连接AD转换器(4)的模拟信号输入端，AD转换器(4)的数字信号输出端连接放大电路(5)的位移信号输入端,放大电路(5)的放大信号输出端同时连接第一电压变送器(8)、第二电压变送器(9)、第一电压电流变送器(11)、第二电压电流变送器(12)的位移信号输入端，放大电路(5)的放大信号输出端还连接比较电路(7)的第一位移信号输入端，比较电路(7)的第二位移信号输入端连接光电隔离电路(6)的隔离信号输出端，光电隔离电路(6)的位移信号输入端用于接收4-20mA的阀门位移信号，比较电路(7 )的比较信号输出端连接第三电压变送器(10)的位移信号输入端； 第一电压变送器(8)、第二电压变送器(9)、第三电压变送器(10)、第一电压电流变送器(11)和第二电压电流变送器(12 )的变换后的位移信号均传递给微处理器(14)，微处理器(14)的控制信号端连接上位机(13)的控制信号端。
2.根据权利要求1所述的大型燃气轮机阀门状态监控装置，其特征在于，所述位移传感器(3)为三线制或四线制位移传感器。
【文档编号】F02C9/00GK203547926SQ201320773822
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】王悦萍, 周凡贞, 张玮, 朱安君 申请人:哈尔滨电气股份有限公司