便携式水轮机调速器步进电机自复中装置测试仪的制作方法

本实用新型涉及一种水电厂调速器控制系统测试装置，具体是一种便携式水轮机调速器步进电机自复中装置测试仪。

背景技术：

水轮机调速器步进电机自复中装置是水电厂调速器主配压阀的一种控制装置。在装置正常工作的情况下，调速器控制系统可通过步进电机自复中装置将输出脉冲数量和主配压阀芯开口位移建立起线性对应关系。但是在某些不正常的工况下，这种线性关系可能会出现偏差，现阶段，水电行业还没有针对轮机调速器步进电机自复中装置的专门测试仪器。

技术实现要素：

本实用新型提供一种便携式水轮机调速器步进电机自复中装置测试仪，通过该仪器可方便、快速的检测水轮机调速器步进电机自复中装置的线性度，及时发现水轮机调速器步进电机自复中装置可能存在的故障，从而保障了水电厂调速器系统的安全稳定运行。

本实用新型采取的技术方案为：

便携式水轮机调速器步进电机自复中装置测试仪，包括测试仪本体，所述测试仪本体包括控制器、LCD显示屏、操作键盘；所述控制器分别连接LCD显示屏、操作键盘。

所述控制器分别连接传感器信号调理及隔离模块、驱动器控制命令隔离模块、驱动器状态反馈隔离模块；传感器信号调理及隔离模块，用于隔离和调整位移测量回路；驱动器控制命令隔离模块，用于隔离驱动器的控制回路；驱动器状态反馈隔离模块，用于隔离驱动器的反馈回路。

该测试仪还包括位移传感器，位移传感器连接测试仪本体，所述位移传感器用于测量水轮机调速器步进电机自复中装置的直线位移。

所述测试仪本体包括测试仪箱体，测试仪箱体上设有LCD显示屏、操作键盘、总电源开关，所述总电源开关连接控制器。

所述操作键盘为4*4键盘，包括：10个输入步进电机脉冲数量的数字按键0~9；“正转”按键、“反转”按键、“释放”按键、“取消”按键、“确认”按键、“位移置零”按键。

所述测试仪箱体连接有可伸缩式提手。

所述测试仪本体设有位移传感器快速接线插口。

所述测试仪本体设有步进电机快速接线插口。

所述位移传感器设有磁性底座，位移传感器通过磁性底座吸附在安装基础上。

所述驱动器控制命令隔离模块、驱动器状态反馈隔离模块均连接自复中装置驱动器。

本实用新型一种便携式水轮机调速器步进电机自复中装置测试仪，有益效果如下：

1：通过该仪器可方便、快速的检测水轮机调速器步进电机自复中装置的线性度，及时发现水轮机调速器步进电机自复中装置可能存在的故障，从而保障了水电厂调速器系统的安全稳定运行。

：测试仪和传感器、步进电机之间的连接均采用插接式设计、位移传感器设计有磁性底座，方便本装置在现场使用时能够快速安装和拆卸。

：测试仪箱体体积小且安装有可伸缩式提手，具有便携的特征，可方便快捷的对水轮机调速器步进电机自复中装置进行测试，及时发现水轮机调速器步进电机自复中装置可能存在的安全隐患。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1 为本实用新型测试仪的测试原理框图。

图2 为本实用新型测试仪的面板结构示意图。

图3 为本实用新型测试仪的测试原理图。

其中：1-控制器，2- LCD显示屏，3-操作键盘，4-传感器信号调理及隔离模块，5-驱动器控制命令隔离模块，6-驱动器状态反馈隔离模块，7-自复中装置驱动器，8-自复中装置步进电机，9-自复中装置本体，10-主配阀芯位移传感器；

11-拉杆，12-拉杆固定用磁性底座，13-主配阀芯，14-传感器固定用磁性底座，15-固定基础。

2.1-装置取电插头及电缆，2.2-可伸缩式提手，2.3-设备标识牌，2.4-总电源开关，2.5-位移传感器快速接线插口，2.6-步进电机快速接线插口，2.7-设备铭牌，2.8-测试仪箱体。

具体实施方式

如图1、图2所示，便携式水轮机调速器步进电机自复中装置测试仪，包括测试仪本体，所述测试仪本体包括控制器1、LCD显示屏2、操作键盘3；所述控制器1分别连接LCD显示屏2、操作键盘3。

所述控制器1分别连接传感器信号调理及隔离模块4、驱动器控制命令隔离模块5、驱动器状态反馈隔离模块6；

传感器信号调理及隔离模块4，用于隔离和调整位移测量回路；位移测量硬件为IS/50/U。

驱动器控制命令隔离模块5，用于隔离驱动器的控制回路；驱动器控制命令隔离模块型号为NSDEC B-TD00107A。

驱动器状态反馈隔离模块6，用于隔离驱动器的反馈回路；驱动器控制命令隔离模块型号为NSDEC B-TD00107A。

控制器1型号为atmega48。

该测试仪还包括位移传感器，位移传感器连接测试仪本体，所述位移传感器用于测量水轮机调速器步进电机自复中装置的直线位移。

所述测试仪本体包括测试仪箱体2.8，测试仪箱体2.8上设有LCD显示屏2、操作键盘3、总电源开关2.4，所述总电源开关2.4连接控制器1。

所述操作键盘3为4*4键盘，包括：10个输入步进电机脉冲数量的数字按键0~9；“正转”按键、“反转”按键、“释放”按键、“取消”按键、“确认”按键、“位移置零”按键。

所述测试仪箱体2.8连接有可伸缩式提手2.2。

所述测试仪本体设有位移传感器快速接线插口2.5。

所述测试仪本体设有步进电机快速接线插口2.6。

所述位移传感器设有磁性底座，位移传感器通过磁性底座吸附在安装基础上，具有方便快速的安装和拆卸的特性。

所述驱动器控制命令隔离模块5、驱动器状态反馈隔离模块6均连接自复中装置驱动器7。自复中装置驱动器7型号为SANYO RD-053A。

控制器1设计有三种控制模式，分别是正转、反转、释放。当按下4*4键盘上的“正转”按键，在释放按键的一瞬间，控制器1通过发出预设定的脉冲指令，控制水轮机调速器步进电机自复中装置的向正方向移动；当按下4*4键盘上的“反转”按键，在释放按键的一瞬间，控制器1通过发出预设定的脉冲指令，控制水轮机调速器步进电机自复中装置的向反方向移动；当按下4*4键盘上的“释放”按键，在释放按键的一瞬间，控制器1释放水轮机调速器步进电机自复中装置的控制权限，装置在自复中弹簧的作用下回复到中间位置，此时也可通过水轮机调速器步进电机自复中装置的手轮来调整位移。

控制器1是本实用新型的核心控制器件，其作用为采集主配阀芯位移、监测步进电机驱动器反馈回来的各种状态信息，如：电机过热报警、原相点脉冲信号等。发出电机正反向步进脉冲指令、发出电机控制权限释放指令等，同时控制器1还可以通过操作键盘3输入相关控制指令，通过LCD显示屏2显示有关测量数据及状态信息；为了防止外部接入信号窜电导致的设备损坏，以及提高本实用新型的抗干扰能力，通过三个隔离模块对外部接入信号进行了隔离，传感器信号调理及隔离模块4用于隔离和调整位移测量回路；驱动器控制命令隔离模块5用于隔离驱动器的控制回路；驱动器状态反馈隔离模块6用于隔离驱动器的反馈回路。

自复中装置驱动器7在接收到正转或反转控制脉冲指令后，可驱动自复中装置步进电机正向或反向旋转至指定脉冲步数，通过自复中装置本体9将旋转位移转换为直线位移，从而带动主配压阀阀芯的上下移动。

主配阀芯位移传感器用于检测主配压阀阀芯的位移。自复中装置驱动器7在接收到释放控制指令的时候，可释放对自复中装置步进电机8的控制，此时在自复中装置本体9弹簧的作用下，主配阀芯回归中位。通过操作键盘3上的“位移置零”功能，可将主配阀芯当前位置设置为测量零点。

测试仪箱体2.8其尺寸为250×160×110，单位：mm，通过装置取电插头及电缆2.1为本装置提供工作电源，工作电源采用AC220V，50Hz。总电源开关2.4控制装置的开机和关机操作。装置安装有LCD显示屏2，可用于显示当前步进脉冲数量、主配阀芯位移、步进电机每圈对应的直线位移，单位位移对应的脉冲数量，当前待输入的步进脉冲数量等设备工况及测试信息。

操作键盘3包含有16个按键，有可用于输入步进电机脉冲数量的数字按键10个（0~9）；按下“取消”按键可取消当前输入的数据；按下“确认”按键可以使当前输入的脉冲数据生效；按下“正转”按键可以让自复中装置的步进电机正向旋转制定的脉冲步数；按下“反转”按键可以让自复中装置的步进电机反向旋转制定的脉冲步数；按下“释放”按键测试仪将释放自复中装置的控制权限，可通过步进顶部的手轮来控制自复中装置；按下“位移置零”按键可将当前主配阀芯位置设置为零点，此功能可用于快速安装位移传感器。