一种两位式开关阀综合校验仪的制作方法

本实用新型涉及开关阀校验领域，具体涉及一种两位式开关阀综合校验仪。

背景技术：

近几年国内化工生产装置基于系统高安全性和高可用性的要求，大多数开关阀上使用串联式“与”逻辑结构和并联式“或”逻辑结构的双电磁阀的控制方式，但该控制方式无法对开关阀功能进行校验。并且现有的校验方式不能记录全行程的校验时间。

因此，如何设计一种能够对两位式开关阀进行全行程时间的校验和对“与”“或”逻辑结构连接形式的双电磁阀开关阀功能测试的新型校验设备，尚缺乏有效的解决方案。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种两位式开关阀综合校验仪，能够实现对两位式开关阀校验，并自动记录全行程时间，以及能够实现对“与”“或”逻辑结构连接形式的双电磁阀开关阀功能测试。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种两位式开关阀综合校验仪，包括壳体、设置在壳体上的操作面板和设置在壳体内的电路板；

所述操作面板上安装有用于与阀门上回讯开关连接的航空接头和与阀门上电磁阀连接的电磁阀输出接口Ⅰ和电磁阀输出接口Ⅱ；

所述电路板上集成设置有单片机、电磁阀驱动模块Ⅰ、电磁阀驱动模块Ⅱ和开、关讯息读取模块，所述开、关讯息读取模块的输入端与航空接头连接，所述开、关讯息读取模块的输出端与单片机的输入端连接，所述单片机的输出端分别与电磁阀驱动模块Ⅰ和电磁阀驱动模块Ⅱ连接，所述电磁阀驱动模块Ⅰ和电磁阀驱动模块Ⅱ的输出端分别与电磁阀输出接口Ⅰ和电磁阀输出接口Ⅱ连接。

进一步的，所述电磁阀驱动模块Ⅰ和电磁阀驱动模块Ⅱ分别包括继电器和光耦隔离器，所述单片机的输出端通过光耦隔离器与继电器的输入端连接，继电器的输出端与电磁阀输出接口连接。

进一步的，所述开、关讯息读取模块包括关回讯和开回讯，所述关回讯和开回讯分别与航空接头并联连接，所述关回讯和开回讯还通过光耦隔离器与单片机连接。

进一步的，所述电路板上还设置有与单片机连接的计时器和报警器。

进一步的，所述操作面板上还设置有电磁阀指示灯Ⅰ、电磁阀指示灯Ⅱ和关回讯指示灯、开回讯指示灯，所述电磁阀指示灯Ⅰ与电磁阀输出接口Ⅰ并联连接，所述电磁阀指示灯Ⅱ与电磁阀输出接口Ⅱ并联连接，所述关回讯指示灯与关回讯连接，所述开回讯指示灯与开回讯连接。

进一步的，所述操作面板上还设置有与单片机连接的电源开关、选择键、确认键、打印键和液晶显示器；

进一步的，所述操作面板上还设置有用于与打印机连接的打印机接口，所述打印机接口与单片机连接。

进一步的，所述壳体上还设置有用于安装各类隔离安全栅的导轨。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型将多种检测和测量功能集成于一台机器上，减少了设备使用率，提高工作效率，节约成本，仅需一人即可完成校验；

(2)本实用新型消除了计时的不确定性、用万用表频繁对阀位开关状态进行测量和各环节连接耗费的时间的不足，平均每台开关阀校验仪可节省20分钟左右的时间，同时间接地提高了阀门试压台的使用效率；

(3)本实用新型具有操作简单、方便、快捷及适用性强的特点，使用开关阀综合校验仪调试开关阀只要完成接线，拨动按钮即可完成试验，对调试人员技术水平要求降低；

(4)本实用新型对目前工程上使用“与”“或”逻辑结构连接双电磁阀的开关阀能够进行完整性功能测试，具备使电磁阀同时得、失电，逐一得、失电的功能，可任意对其功能展开校验；同时，开关阀综合校验仪能够满足目前工程上所有不同配置类型开关阀的校验要求；

(5)本实用新型通过计时器自动记录全行程时间，并采用数字显示器显示全行程时间，消除了人为原因造成的系统误差；由于减少了用电调试设备的使用数量，降低了安全隐患和劳动作业风险。

附图说明

图1是操作面板结构示意图；

图2是开关阀综合校验仪结构框图；

图3是单片机及其外围电路图；

图4是电磁阀驱动模块Ⅰ和电磁阀驱动模块Ⅱ的电路图；

图5是开、关讯息读取模块的电路图；

图6是计时模块的电路图；

图7是报警模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本实用新型中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件或元件，不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-7所示，本实用新型提供了一种两位式开关阀综合校验仪，该两位式开关阀综合校验仪包括壳体、设置在壳体上的操作面板和设置在壳体内的电路板。

图1是操作面板结构示意图。如图1所示，所述操作面板12上设置有电磁阀输出接口Ⅰ10、电磁阀输出接口Ⅱ11、电磁阀指示灯ⅠL1、电磁阀指示灯ⅡL2、航空接头13、关回讯指示灯L3、开回讯指示灯L4、24VDC电源接口14、电源开关15、选择键16、确认键17、打印键18、液晶显示器9和打印机接口7。

具体地，所述电磁阀输出接口Ⅰ10、电磁阀输出接口Ⅱ11用于与开关阀上的电磁阀连接；所述电磁阀指示灯ⅠL1与电磁阀输出接口Ⅰ10并联连接，电磁阀指示灯ⅡL2与电磁阀输出接口Ⅱ11并联连接，用于指示电磁阀状态；所述航空接头13用于与开关阀上回讯开关连接，所述24VDC电源接口14用于外接电源，提供24V直流供电；所述电源开关15、选择键16、确认键17、打印键18、液晶显示器9和打印机接口7分别与单片机连接。所述打印机接口7用于与打印机连接，实现数据打印功能。

图2是开关阀综合校验仪结构框图。如图2所示，所述电路板上集成设置有单片机及其外围电路1、电磁阀驱动模块Ⅰ2、电磁阀驱动模块Ⅱ3、开、关讯息读取模块4、计时模块6、报警模块5和电源模块8，通过电源模块8给单片机、电磁阀驱动模块Ⅰ2、电磁阀驱动模块Ⅱ3、开、关讯息读取模块4、计时模块6、报警模块5提供所需的电源。

所述单片机采用51系列单片机，所述单片机及其外围电路如图3所示。所述单片机的输入端连接选择键17、确认键16、打印键18、开、关讯息读取模块4连接，获取按键状态，以及开关阀或切断阀开、关状态信息；所述单片机的输出端连接电磁阀驱动模块Ⅰ2、电磁阀驱动模块Ⅱ3、计时模块6、声光报警模块5和打印机接口模块7，驱动电磁阀得电动作，开关阀或切断阀开始动作。

图4是电磁阀驱动模块Ⅰ和电磁阀驱动模块Ⅱ的电路图。如图3所示，所述电磁阀驱动模块Ⅰ包括第一继电器G1和第三光耦隔离器O3，所述单片机的输出端通过第三光耦隔离器O3与第一继电器G1的输入端连接，所述第一继电器G1的输出端与电磁阀输出接口Ⅰ连接，所述电磁阀输出接口Ⅰ的两端并联有电磁阀指示灯ⅠL1。单片机通过第一继电器G1控制电磁阀Ⅰ的得、失电。

所述电磁阀驱动模块Ⅱ包括第二继电器G2和第四光耦隔离器O4，所述单片机的输出端通过第四光耦隔离器O4与第二继电器G2的输入端连接，所述第一继电器G1的输出端与电磁阀输出接口Ⅱ连接，所述电磁阀输出接口Ⅱ的两端并联有电磁阀指示灯ⅡL2。单片机通过第二继电器G2控制电磁阀Ⅱ的得、失电。

图5是开、关讯息读取模块的电路图。如图5所示，所述开、关讯息读取模块包括第一光耦隔离器O1、关回讯K1、第二光耦隔离器O2和开回讯K2，所述航空插头C1的引脚1和引脚2与关回讯K1并联连接，所述航空插头C1的引脚3和引脚4与开回讯K2并联连接，所述关回讯K1的一端通过第一光耦隔离器O1与单片机的输入端连接，另一端与关回讯指示灯L3连接；所述开回讯K2的一端通过第二光耦隔离器O2与单片机的输入端连接，另一端与开回讯指示灯L4连接。单片机通过光耦隔离器获取阀门开、关状态，减少电磁阀动作对单片机的干扰。

图6是计时模块的电路图。如图6所示，所述计时模块包括计时器，所述计时器通过两个串联的放大器与单片机连接，实现对全行程时间记录。并采用液晶显示器9显示全行程时间，消除了人为原因造成的系统误差。

图7是报警模块的电路图。如图7所示，所述报警模块包括蜂鸣器和第五光耦隔离器O5，所述蜂鸣器通过第五光耦隔离器O5与单片机连接，当校验仪在60s内检测不到回讯开关，自动报警。

优选地，在壳体上还设置有用于安装各类隔离安全栅的导轨。所述壳体上的插孔均采用便捷插孔式线路连接孔。

采用如上所述的两位式开关阀综合校验仪，对单电磁阀开关阀的全行程时间测试过程为：

将开关阀上单电磁阀通过线路与开关阀综合校验仪操作面板的电磁阀输出接口Ⅰ或电磁阀输出接口Ⅱ连接，将开关阀或切断阀上回讯开关与开关阀综合校验仪操作面板上的航空接头对应的“开回讯”和“关回迅”连接；

打开开关阀综合校验仪电源开关，使用选择键选择“单电磁阀测试”校验任务后，按下确认键，使用选择键选择给电磁阀“加电”，按下确认键，开始加电测试，校验仪的电磁阀输出接口Ⅰ或电磁阀输出接口Ⅱ会输出一路24VDC激励电磁阀，电磁阀得电，开关阀开始开动作；按下确认键的同时自动触发计时器，开始计时，当开关阀开到位后触发开关阀上开回讯开关，校验仪通过接受到“开回讯”信号后，计时器停止计时，记录阀门开方向全行程时间。

同样，选择“断电”后，开始断电测试，校验仪的电磁阀输出接口Ⅰ或电磁阀输出接口Ⅱ断开输出激励电磁阀，电磁阀断电，开关阀开始关动作；同时自动触发计时器，开始计时，当开关阀关到位后触发开关阀上关回讯开关，校验仪通过接受到“关回讯”信号后，计时器停止计时，记录阀门关方向全行程时间。

当校验仪在60s内检测不到回讯开关的状态，自动声光报警，此时由调试人员对回讯开关进行调整。

采用如上所述的两位式开关阀综合校验仪，对双电磁阀开关阀的全行程时间测试过程为：

将开关阀上双电磁阀通过线路与开关阀综合校验仪操作面板的电磁阀输出接口Ⅰ和电磁阀输出接口Ⅱ连接，将开关阀或切断阀上回讯开关与开关阀综合校验仪操作面板上的航空接头对应的“开回讯”和“关回迅”连接；

打开开关阀综合校验仪电源开关，使用选择键选择“双电磁阀测试”校验任务后，按下确认键，使用选择键选择给电磁阀“加电”，按下确认键，开始加电测试，校验仪的电磁阀输出接口Ⅰ和电磁阀输出接口Ⅱ会输出两路24VDC激励电磁阀，两个电磁阀同申得电动作，开关阀开始开动作；按下确认键的同时自动触发计时器，开始计时，当开关阀开到位后触发开关阀上开回讯开关，校验仪通过接受到“开回讯”信号后，计时器停止计时，记录阀门开方向全行程时间。

同样，选择“断电”后，开始断电测试，校验仪的电磁阀输出接口Ⅰ和电磁阀输出接口Ⅱ断开输出激励电磁阀，电磁阀断电，开关阀开始关动作；同时自动触发计时器，开始计时，当开关阀关到位后触发开关阀上关回讯开关，校验仪通过接受到“关回讯”信号后，计时器停止计时，记录阀门关方向全行程时间。

当校验仪在60s内检测不到回讯开关，自动声光报警，此时由调试人员对回讯开关进行调整。

采用如上所述的两位式开关阀综合校验仪，对“与”“或”结构双电磁阀开关阀的全行程时间测试过程为：

将开关阀上双电磁阀通过线路与开关阀综合校验仪操作面板的电磁阀输出接口Ⅰ和电磁阀输出接口Ⅱ连接，将开关阀或切断阀上回讯开关与开关阀综合校验仪操作面板上的航空接头对应的“开回讯”和“关回迅”连接；

打开开关阀综合校验仪电源开关，使用选择键选择“双电磁阀测试”校验任务后，按下确认键，使用选择键选择给电磁阀“加电”，按下确认键，开始加电测试，校验仪的电磁阀输出接口Ⅰ和电磁阀输出接口Ⅱ会输出两路24VDC激励电磁阀，电磁阀得电，开关阀开始开动作；按下确认键的同时自动触发计时器，开始计时，当开关阀开到位后触发开关阀上开回讯开关，校验仪通过接受到“开回讯”信号后，计时器停止计时，记录阀门开方向全行程时间。

同样，选择“断电”后，开始断电测试，校验仪的电磁阀输出接口Ⅰ和电磁阀输出接口Ⅱ断开输出激励电磁阀，电磁阀断电，开关阀开始关动作；同时自动触发计时器，开始计时，当开关阀关到位后触发开关阀上关回讯开关，校验仪通过接受到“关回讯”信号后，计时器停止计时，记录阀门关方向全行程时间。

当校验仪在60s内检测不到回讯开关，自动声光报警，此时由调试人员对回讯开关进行调整。

对“与”“或”结构双电磁阀的开关阀进行全行程时间校验后，通过选择键“功能测试”，再按照双电磁的连接形式和控制系统内1oo2或2oo2的逻辑组态，通过选择键依次选择给电磁阀“1加电”、“2加电”、“1失电”、“2失电”、“1、2加电”、“1、2失电”，按下确认键，通过检测仪进行顺序功能测试。

此外，采用如上所述的两位式开关阀综合校验仪，对各类触点时开关和NAMUR接近式开关的校验时，将配套隔离安全栅安装在校验仪配带的导轨上，使用校验仪提供的一路24VDC稳压电源给隔离栅供电，通过“开回讯”和“关回迅”校验各类触点时开关和NAMUR接近式开关。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

(1)本实用新型将多种检测和测量功能集成于一台机器上，减少了设备使用率，提高工作效率，节约成本，仅需一人即可完成校验；

(2)本实用新型消除了计时的不确定性、用万用表频繁对阀位开关状态进行测量和各环节连接耗费的时间的不足，平均每台开关阀校验仪可节省20分钟左右的时间，同时间接地提高了阀门试压台的使用效率；

(3)本实用新型具有操作简单、方便、快捷及适用性强的特点，使用开关阀综合校验仪调试开关阀只要完成接线，拨动按钮即可完成试验，对调试人员技术水平要求降低；

(4)本实用新型对目前工程上使用“与”“或”逻辑结构连接双电磁阀的开关阀能够进行完整性功能测试，具备使电磁阀同时得、失电，逐一得、失电的功能，可任意对其功能展开校验；同时，开关阀综合校验仪能够满足目前工程上所有不同配置类型开关阀的校验要求；

(5)本实用新型通过计时器自动记录全行程时间，并采用数字显示器显示全行程时间，消除了人为原因造成的系统误差；由于减少了用电调试设备的使用数量，降低了安全隐患和劳动作业风险。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。