核电站冷冻机组步进式电子膨胀阀全自动校验仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及冷冻机组检修技术领域，具体涉及一种核电站冷冻机组步进式电子膨胀阀全自动校验仪，目的在于实现对电子膨胀阀进行全行程的校验，并可通过设定的步序到达指定的开度和阀芯伸缩量，并可实时显示目标步数、当前步数、当前阀门开度百分比以及阀芯伸缩量等信息。其特征在于：它包括供电单元、单片机微处理器、驱动单元、人机界面和声光显示；供电单元分别与单片机微处理器、驱动单元、人机界面和声光显示连接；声光显示与单片机微处理器连接；人机界面与单片机微处理器连接；驱动单元的输入端与单片机微处理器连接，输出端与电子膨胀阀连接。本实用新型的核电站电子膨胀阀自动校验仪，经过多次优化组合，可实现校验的人性化操作。
【专利说明】
核电站冷冻机组步进式电子膨胀阀全自动校验仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及冷冻机组检修技术领域，具体涉及一种核电站冷冻机组步进式电子膨胀阀全自动校验仪。
【背景技术】
[0002]电子膨胀阀是核电站电气厂房冷冻机系统(内部系统代号DEL)制冷环节中最核心的部件之一，将冷凝器出口的高压液体进行节流，使制冷剂膨胀为低温低压的液体，实现制冷剂在蒸发器中与负荷进行热交换，同时，电子膨胀阀的开度直接决定了进入蒸发器的制冷剂量，控制着核电站冷冻机组负荷的温度调节。
[0003]电子膨胀阀开度过大，将导致负荷温度急速下降，冷冻机组将触发“高压开关跳脱”故障停机保护；电子膨胀阀开度过小，将导致负荷得不到及时冷却，影响核电站各设备的环境温度条件，同时冷冻机组将触发“低压开关跳脱”故障停机保护。因此，核电站冷冻机组电子膨胀阀一般由PLC基于蒸发器液位进行动态自动调节，确保电子膨胀阀开度与负荷温度一致。
[0004]但是，由于电子膨胀阀结构复杂且正常运行期间动态调节范围极小，肉眼无法查别是否真实动作，即可能出现电子膨胀阀拒动的情况。由于电子膨胀阀步进电机为开环控制，在某核电站就曾多次出现显示屏显示电子膨胀阀在频繁动态开/关调节，但冷冻机却多次因“低压开关跳脱”故障而频繁跳机，经该仪器校验才发现电子膨胀阀损坏拒动，造成进入蒸发器的制冷剂量失去动态调节功能，引发停机。而“低压开关跳脱”故障也证实了当时据动的电子膨胀阀实际开度应小于需求的开度。
[0005]然而，设备自带的电子膨胀阀控制系统仅在系统启机后根据蒸发器液位才能动态调节，无法人工输入信号进行手动校验，基于此，制作一个在线式或离线式的电子膨胀阀校验仪，就显得尤为迫切。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于实现对电子膨胀阀进行全行程的校验，并可通过设定的步序到达指定的开度和阀芯伸缩量，并可实时显示目标步数、当前步数、当前阀门开度百分比以及阀芯伸缩量等信息。
[0007]本实用新型是这样实现的:
[0008]—种核电站冷冻机组步进式电子膨胀阀全自动校验仪，包括供电单元、单片机微处理器、驱动单元、人机界面和声光显示;供电单元分别与单片机微处理器、驱动单元、人机界面和声光显示连接;声光显示与单片机微处理器连接;人机界面与单片机微处理器连接；驱动单元的输入端与单片机微处理器连接，输出端与电子膨胀阀连接。
[0009]如上所述的供电单元采用变压器、7812电源模块和7805电源模块实现;单片机微处理器采用AtmegaS型单片机实现;人机界面采用按钮键盘和液晶显示器实现;驱动单元采用L298N驱动芯片实现;声光显示采用蜂鸣器和指示灯实现。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011]本实用新型包括供电单元、单片机微处理器、驱动单元、人机界面和声光显示。本实用新型中描述的核电站电子膨胀阀自动校验仪，经过多次的优化组合，可较好地实现校验的人性化操作。通过该仪器，可根据液晶屏提示轻松实现现场电子膨胀阀的校验任务，填补了核电站现场冷冻机设备和仓库仪器均无法完成步进式电子膨胀阀的校验空白，极大方便了维修人员排查故障点，提高了工作效率，缩短了检修工期。本仪器除可全行程校验核电站冷冻机组步进式电子膨胀阀外，还可校验任意的12V DC步进电机，判定其好坏。此外，通过修改单片机程序以及供电电路，还可以校验46V/2A以下的任意电压等级、任意步拍的步进电机及含步进电机的相关设备，具有一定范围内的通用性和可用性。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的一种核电站冷冻机组步进式电子膨胀阀全自动校验仪的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。
[0014]如图1所示，一种核电站冷冻机组步进式电子膨胀阀全自动校验仪，包括供电单元、单片机微处理器、驱动单元、人机界面和声光显示。供电单元分别与单片机微处理器、驱动单元、人机界面和声光显示连接;声光显示与单片机微处理器连接;人机界面与单片机微处理器连接;驱动单元的输入端与单片机微处理器连接，输出端与电子膨胀阀连接。
[0015]供电单元分别为单片机微处理器、人机界面和声光显示提供5V电源，供电单元还为驱动单元提供12V的驱动电源；
[0016]人机界面用于输入指令信息，即电子膨胀阀的目标步数值，并将指令信息发送给单片机微处理器;人机界面还用于接收单片机微处理器发送的指令信息，即电子膨胀阀的目标步数值;还接收单片机微处理器发送的电子膨胀阀的工作状态，即电子膨胀阀处于开阀状态还是关阀状态、电子膨胀阀当前伸缩量、电子膨胀阀当前开度和电子膨胀阀当前步数。
[0017]单片机微处理器接收人机界面发送的指令信息，根据指令信息向驱动单元发送驱动时序信号。当电子膨胀阀转动至目标步数时，单片机微处理器向声光显示发送低电平脉冲信号。
[0018]驱动单元接收单片机微处理器接发送的驱动时序信号，将驱动时序信号放大后驱动电子膨胀阀转动至目标步数。
[0019]声光显示接收单片机微处理器发送的低电平脉冲信号，随后响起蜂鸣报警并点亮指示灯。
[0020]供电单元采用变压器、7812电源模块和7805电源模块实现;单片机微处理器采用Atmega8型单片机实现;人机界面米用按钮键盘和液晶显不器实现;驱动单兀米用L298N驱动芯片实现;声光显示采用蜂鸣器和指示灯实现。
[0021]当需要对电子膨胀阀进行校验时，上电后电子膨胀阀全关，找到O步位置;在人机界面中输入目标步数，单片机微处理器向驱动单元发送驱动时序信号，驱动电子膨胀阀转动。转动过程中，人机界面实时显示电子膨胀阀的目标步数和工作状态。当电子膨胀阀转动到位后，声光显示的完成灯点亮并发出蜂鸣声。记录此时在人机界面上显示的电子膨胀阀阀芯行程值，与实际测量的电子膨胀阀阀芯行程值进行对比，判断电子膨胀阀是否正常。延时5s后，人机界面恢复至初始状态，显示电子膨胀阀当前步数并要求输入新的目标步数，进入下一次校验流程。
[0022]通过该仪器，可根据液晶屏提示轻松实现现场电子膨胀阀的校验任务，填补了核电站现场冷冻机设备和仓库仪器均无法完成步进式电子膨胀阀的校验空白，极大方便了维修人员排查故障点，提高了工作效率，缩短了检修工期。本仪器除可全行程校验核电站冷冻机组步进式电子膨胀阀外，还可校验任意的12VDC步进电机，判定其好坏。此外，通过修改单片机程序以及供电电路，还可以校验46 V/2A以下的任意电压等级、任意步拍的步进电机及含步进电机的相关设备，具有一定范围内的通用性和可用性。
【主权项】
1.一种核电站冷冻机组步进式电子膨胀阀全自动校验仪，其特征在于:它包括供电单元、单片机微处理器、驱动单元、人机界面和声光显示;供电单元分别与单片机微处理器、驱动单元、人机界面和声光显示连接;声光显示与单片机微处理器连接;人机界面与单片机微处理器连接;驱动单元的输入端与单片机微处理器连接，输出端与电子膨胀阀连接。2.根据权利要求1所述的核电站冷冻机组步进式电子膨胀阀全自动校验仪，其特征在于:所述的供电单元采用变压器、7812电源模块和7805电源模块实现;单片机微处理器采用Atmega8型单片机实现;人机界面米用按钮键盘和液晶显不器实现;驱动单兀米用L298N驱动芯片实现;声光显示采用蜂鸣器和指示灯实现。
【文档编号】G01M13/00GK205449466SQ201521132887
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】李平, 董军成, 卫毓卿, 孙国忠, 贾小强, 姜浩, 刘东兵, 贾良博
【申请人】中核核电运行管理有限公司, 核电秦山联营有限公司