汽轮机的阀门关闭时间测试装置的制作方法

1.本技术涉及电气控制领域，尤其涉及一种汽轮机的阀门关闭时间测试装置。


背景技术：

2.为避免汽轮机的各阀门的关闭时间异常引起汽轮机超速事故，需要定期对汽轮机的各阀门的关闭时间进行测试。在对汽轮机的各阀门的关闭时间进行测试时，需要专业人员携带专用测试仪器在现场进行测试。在测试时，汽轮机复位，打开汽轮机需要测试关闭时间的阀门，然后把阀门的位置信号接入专用测试仪器，由专用测试仪器测取汽轮机跳闸时刻至阀门全关位置时的时间为关闭时间。如此，采用人工方式测试汽轮机阀门的关闭时间，会浪费大量的人力物力，测试效率较低。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例公开了一种汽轮机的阀门关闭时间测试装置，以解决采用人工方式测试汽轮机阀门的关闭时间，浪费大量的人力物力，测试效率较低的问题。
4.为了解决上述问题，本技术采用下述技术方案：
5.一种汽轮机的阀门关闭时间测试装置，其特征在于，汽轮机的阀门包括调节阀门，所述装置包括：第一位移传感器、第一采集设备和dcs设备；
6.所述第一位移传感器与汽轮机的调节阀门连接，用于采集所述调节阀门产生的位移并输出对应的第一电压信号；
7.所述第一采集设备与所述第一位移传感器连接，用于采集所述第一电压信号；
8.所述dcs设备与所述第一采集设备连接，在汽轮机跳闸时，所述dcs设备用于接收汽轮机跳闸信号，以及在所述第一电压信号对应所述调节阀门处于全关状态的情况下，计算所述第一电压信号的第一采集时间与所述汽轮机跳闸信号的接收时间之间的第一时间差，为所述调节阀门的关闭时间。
9.本技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
10.本实用新型实施例公开的汽轮机的阀门关闭时间测试装置，第一位移传感器与汽轮机的调节阀门连接，第一采集设备与第一位移传感器连接，dcs设备与第一采集设备连接。第一位移传感器采集调节阀门产生的位移并对应输出第一电压信号，由第一采集设备采集第一电压信号并传输至dcs设备，dcs设备在第一电压信号对应的调节阀门处于全关状态的情况下，计算第一电压信号的第一采集时间与汽轮机跳闸信号的接收时间之间的第一时间差，得到调节阀门的关闭时间。无需采用人工方式在现场通过专用测试仪器测取调节阀门的关闭时间，节省了大量的人力物力，测试效率较高。
附图说明
11.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的
不当限定。在附图中：
12.图1为本实用新型实施例公开的汽轮机的阀门关闭时间测试装置的第一种结构示意图；
13.图2为本实用新型实施例公开的位移传感器的结构示意图；
14.图3为本实用新型实施例公开的汽轮机的阀门关闭时间测试装置的第二种结构示意图；
15.图4为本实用新型实施例公开的汽轮机的阀门关闭时间测试装置的第三种结构示意图。
16.附图标记说明：
17.100：第一位移传感器；101：第一采集设备；102：dcs设备；103：调节阀门；104：第二位移传感器；105：第二vp卡；106：行程开关；107：第二采集设备；108：主汽阀。
具体实施方式
18.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.以下结合附图，详细说明本实用新型各个实施例公开的技术方案。
20.请参考图1至图4，本实用新型实施例公开一种汽轮机的阀门关闭时间测试装置。如图1所示的，本实用新型实施例公开一种汽轮机的阀门关闭时间测试装置用于测试汽轮机的调节阀门的关闭时间，所公开的汽轮机的阀门关闭时间测试装置包括第一位移传感器100，第一采集设备101和dcs设备102。
21.第一位移传感器100与汽轮机的调节阀门103连接，用于采集调节阀门103产生的位移并输出对应的第一电压信号。第一采集设备101与第一位移传感器100连接，用于采集第一电压信号。dcs设备102与第一采集设备101连接，在汽轮机跳闸时，dcs设备102用于接收汽轮机跳闸信号，以及在第一电压信号对应的调节阀门103处于全关状态的情况下，计算第一电压信号的第一采集时间与汽轮机跳闸信号的接收时间之间的第一时间差，为调节阀门103的关闭时间。
22.具体来讲，dcs设备102计算出第一时间差之后，若第一时间差不大于300ms，则说明该调节阀门103的关闭时间合格。若第一时间差大于300ms，则说明该调节阀门103的关闭时间不合格，需要通知维护人员对调节阀门103进行维修。
23.本实用新型实施例公开的汽轮机的阀门关闭时间测试装置，第一位移传感器与汽轮机的调节阀门连接，第一采集设备与第一位移传感器连接，dcs设备与第一采集设备连接。第一位移传感器采集调节阀门产生的位移并对应输出第一电压信号，由第一采集设备采集第一电压信号并传输至dcs设备，dcs设备在第一电压信号对应的调节阀门处于全关状态的情况下，计算第一电压信号的第一采集时间与汽轮机跳闸信号的接收时间之间的第一时间差，得到调节阀门的关闭时间。无需采用人工方式在现场通过专用测试仪器测取调节阀门的关闭时间，节省了大量的人力物力，测试效率较高。
24.在一种可能的实现方式中，第一位移传感器100可以为线性可变差动变压器(linear variable differential transformer，lvdt)位移传感器，如图2所示的，该位移传感器包括一个主线圈、铁芯和两个次级线圈以及外壳等部件，当铁芯由中间向两边移动时，次级两个线圈输出电压之差与铁芯移动成线性关系。随着铁芯的位置不同，互感量也不同，次级线圈产生的感应电动势也不同，这样铁芯的位移量(铁芯的位移量对应调节阀门的行程挡板的位移量)变成了电压信号输出，由于两个次级线圈的电压极性相反，该位移传感器输出为差动电压。
25.进一步，该第一位移传感器100的铁芯处设置有牵引部件，该牵引部件的一端设置于lvdt位移传感器的铁芯的一端，该牵引部件的另一端设置于调节阀门103的行程挡板上。在调节阀门103的行程挡板移动时，通过该牵引部件带动铁芯运动，两个次级线圈输出的电压差值大小随着铁芯的位移呈线性变化。当铁芯向上运动，则说明调节阀门103正在关闭，次级线圈1的感应电压大于次级线圈2的感应电压，在调节阀门103开始关闭至调节阀门103处于全关状态时，两个次级线圈输出的电压差值为正值。当该正值为最大值且保持恒定时，lvdt位移传感器输出的第一电压信号对应的调节阀门103处于全关状态。
26.具体来讲，牵引部件可以采用不导电的绝缘线，如树脂绝缘线、pvc等，设置时，可以通过打结的方式或缠绕的方式将绝缘线固定于牵引部件以及调节阀门103的行程挡板上。
27.在一种可能的实现方式中，第一位移传感器100和第一采集设备101可以通过线缆连接。
28.在一种可能的实现方式中，第一采集设备101可以为vp卡(第一vp卡)，dcs设备102与第一vp卡连接，在第一vp卡采集的第一电压信号为最大正值时，dcs设备102可以判定出调节阀门103处于全关状态。
29.也就是说，第一vp卡和lvdt位移传感器的输出端连接，用来采集lvdt位移传感器输出的电压差值，在调节阀门103关闭时，调节阀门103的行程挡板带动牵引部件带动铁芯运动，第一vp卡可以用20ms为一个扫描周期采集lvdt位移传感器输出的第一电压信号。
30.第一vp卡将采集的第一电压信号传输给dcs设备102，dcs设备102根据第一电压信号的值的大小判断调节阀门103所处的状态。其中，在第一vp卡采集的第一电压信号为正值时，dcs设备102可以判定出调节阀门103处于正在关闭的状态。在第一vp卡采集的第一电压信号为最大正值时，dcs设备102可以判定出调节阀门103处于全关状态。在第一vp卡采集的第一电压信号为负值时，dcs设备102可以判定出调节阀门103处于正在打开的状态，在第一vp卡采集的第一电压信号为最小负值时，dcs设备102可以判定出调节阀门103处于全开状态。
31.值得注意的是，第一位移传感器100，第一采集设备101和dcs设备102根据实际情况还可以为其它类型，本实用新型实施例在此并不作限定。
32.在一种可能的实现方式中，dcs设备102为dcs控制器。
33.在一种可能的实现方式中，为了提高调节阀门103的关闭时间的测试精度，在上述实施例的基础上，如图3所示的，汽轮机的阀门关闭时间测试装置还包括：第二位移传感器104和第二vp卡105。第二位移传感器104与调节阀门103连接，用于采集调节阀门103产生的位移并输出对应的第二电压信号。第二vp卡105与第二位移传感器104连接，用于采集第二
电压信号。dcs设备102与第二vp卡105连接，还用于在第一电压信号和第二电压信号对应的调节阀门103均处于全关状态的情况下，分别计算第一采集时间和第二电压信号的第二采集时间与汽轮机跳闸信号的接收时间之间的第一时间差和第二时间差，计算第一时间差和第二时间差的平均值为调节阀门103的关闭时间。
34.具体来讲，dcs设备102计算出第一时间差和第二时间差的平均值之后，若第一时间差和第二时间差的平均值不大于300ms，则说明该调节阀门103的关闭时间合格。若第一时间差和第二时间差的平均值大于300ms，则说明该调节阀门103的关闭时间不合格，需要通知维护人员对调节阀门103进行维修。
35.在一种可能的实现方式中，第二位移传感器104包括gefran直线位移传感器或lvdt位移传感器。
36.具体来讲，第二位移传感器104为lvdt位移传感器时，该第二位移传感器104的铁芯处设置有牵引部件，该牵引部件的一端设置于lvdt位移传感器的铁芯的一端，该牵引部件的另一端设置于调节阀门103的行程挡板上。在调节阀门103的行程挡板移动时，通过该牵引部件带动铁芯运动，两个次级线圈输出的电压差值大小随着铁芯的位移呈线性变化。当铁芯向上运动，则说明调节阀门103正在关闭，次级线圈1的感应电压大于次级线圈2的感应电压，在调节阀门103开始关闭至调节阀门103处于全关状态时，两个次级线圈输出的电压差值为正值。当该正值为最大值且保持恒定时，lvdt位移传感器输出的第二电压信号对应的调节阀门103处于全关状态。
37.具体来讲，牵引部件可以采用不导电的绝缘线，如树脂绝缘线、pvc等，设置时，可以通过打结的方式或缠绕的方式将绝缘线固定于牵引部件以及调节阀门103的行程挡板上。
38.在一种可能的实现方式中，dcs设备102与第二vp卡105连接，在第二vp卡105采集的第二电压信号为最大正值时，dcs设备102可以判定出调节阀门103处于全关状态。
39.也就是说，第二vp卡105和第一vp卡均和lvdt位移传感器的输出端连接，用来采集lvdt位移传感器输出的电压差值，在调节阀门103关闭时，调节阀门103的行程挡板带动牵引部件带动铁芯运动，第一vp卡和第二vp卡105均可以用20ms为一个扫描周期采集lvdt位移传感器输出的第一电压信号和第二电压信号(第一电压信号和第二电压信号可以为同一个信号，也可以因为时间延迟的原因为不同时间采集的信号)。
40.第一vp卡和第二vp卡105将采集的第一电压信号和第二电压信号均传输给dcs设备102，dcs设备102根据第一电压信号和第二电压信号的值的大小判断调节阀门103所处的状态。
41.其中，在第一vp卡和第二vp卡105采集的第一电压信号和第二电压信号均为正值时，dcs设备102可以判定出调节阀门103处于正在关闭的状态。在第一vp卡和第二vp卡105采集的第一电压信号和第二电压信号均为最大正值时，dcs设备102可以判定出调节阀门103处于全关状态。在第一vp卡和第二vp卡105采集的第一电压信号和第二电压信号均为负值时，dcs设备102可以判定出调节阀门103处于正在打开的状态，在第一vp卡和第二vp卡105采集的第一电压信号和第二电压信号为最小负值时，dcs设备102可以判定出调节阀门103处于全开状态。当第一vp卡和第二vp卡105中任意一个采集的电压信号非最大正值时，则判定调节阀门103未处于全关状态，并重新在扫描周期内采集电压信号。
42.如此，通过设置两个位移传感器采集调节阀门的位移并输出对应的电压信号，以此来判断调节阀门是否处于全关状态，并以基于两个位移传感器计算出的关闭时间求取平均值作为调节阀门的关闭时间，提高了调节阀门的关闭时间的测试精确度。
43.此外，为了对汽轮机的主汽阀的关闭时间进行测试，以避免因人工测试而浪费人力物力的情况发生，本实用新型实施例还提供了一种汽轮机的主汽阀的关闭时间的测试装置，在上述实施例的基础上，如图4所示的，汽轮机的阀门关闭时间测试装置还包括：行程开关106和第二采集设备107。行程开关106与汽轮机的主汽阀108连接，用于在主汽阀108完全关闭时，触发主汽阀108的全关信号。第二采集设备107与行程开关106连接，用于采集全关信号。dcs设备102与第二采集设备107连接，用于计算全关信号的第三采集时间与跳闸信号的接收时间之间的第三时间差为主汽阀108的关闭时间。
44.具体来讲，dcs设备102计算出第三时间差之后，若第三时间差不大于300ms，则说明该主汽阀108的关闭时间合格。若第三时间差大于300ms，则说明该主汽阀108的关闭时间不合格，需要通知维护人员对主汽阀108进行维修。
45.本实用新型实施例公开的汽轮机的阀门关闭时间测试装置。无需采用人工方式在现场通过专用测试仪器测取主汽阀的关闭时间，节省了大量的人力物力，测试效率较高。
46.此外，通过行程开关和第二采集设备，在主汽阀完全关闭时，第二采集设备采集行程开关触发的主汽阀的全关信号，dcs设备通过计算全关信号的第三采集时间和跳闸信号的接收时间之间的时间差，得到汽轮机主汽阀的关闭时间。无需采用人工方式在现场通过专用测试仪器测取主汽阀的关闭时间，节省了大量的人力物力，测试效率较高。
47.在一种可能的实现方式中，第二采集设备107包括时间顺序记录卡件(sequence of event，soe)。
48.在一种可能的实现方式中，行程开关106和第二采集设备107可以通过线缆连接，行程开关106包括接触式限位开关，该测试装置还包括：挡板延伸部件，挡板延伸部件设置于主汽阀108的行程挡板上，在主汽阀108关闭的过程中，主汽阀108的行程挡板发生移动，带动挡板延伸部件移动，在主汽阀108全关时，挡板延伸部件按压接触式限位开关以触发接触式限位开关产生全关信号。
49.设置于主汽阀108的行程挡板的挡板延伸部件可以是在行程挡板上延长焊接另一部分行程挡板形成挡板延伸部件，并使其能够通过主汽阀108上的开口槽(图中未示出)伸出主汽阀108。
50.通过接触式限位开关，在主汽阀完全关闭时，挡板延伸部件按压接触式限位开关以触发接触式限位开关产生全关信号。使得第二采集设备采集行程开关触发的主汽阀的全关信号，dcs设备通过计算全关信号的第三采集时间和跳闸信号的接收时间之间的时间差，得到汽轮机主汽阀的关闭时间。无需采用人工方式在现场通过专用测试仪器测取主汽阀的关闭时间，节省了大量的人力物力，测试效率较高。
51.在一种可能的实现方式中，行程开关106包括磁感应开关，所述测试装置还包括：磁铁，所述磁铁设置于所述主汽阀108的行程挡板上，在所述主汽阀108全关时，所述磁铁作用于所述磁感应开关以使磁感应开关闭合以触发磁感应开关产生所述全关信号。
52.具体来讲，可以将磁铁吸附于行程挡板或者采用螺栓等固定部件固定于主汽阀108的行程挡板上。
53.通过磁感应开关，在主汽阀完全关闭时，磁铁作用于磁感应开关以使磁感应开关闭合以触发磁感应开关产生全关信号。使得第二采集设备采集行程开关触发的主汽阀的全关信号，dcs设备通过计算全关信号的第三采集时间和跳闸信号的接收时间之间的时间差，得到汽轮机主汽阀的关闭时间。无需采用人工方式在现场通过专用测试仪器测取主汽阀的关闭时间，节省了大量的人力物力，测试效率较高。
54.值得注意的是，第二采集设备107和行程开关106并不限于以上提到的方式，根据实际情况，也可以设置为其它类型，本实用新型实施例在此并不作限制。
55.本实用新型上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
56.以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。