一种液位开关自动灌水及标定装置的制作方法

本发明属于液位开关标注技术领域，具体涉及一种液位开关自动灌水及标定装置。

背景技术：

液位开关(简称sn)，也称水位开关，液位传感器，顾名思义，就是用来控制液位的开关。从形式上主要分为接触式和非接触式。常用的非接触式有电容式液位开关，接触式以浮球式液位开关应用最广泛。核电厂使用了大量的液位开关对工艺系统的液位及报警进行控制，液位开关在现场安装就位后，需要模拟运行工况对其进行标定，以验证制造质量及安装质量，并验证其是否能够在设计规定的液位值动作。

在核电厂调试试验过程中液位开关都是通过人工灌水标定，这种方法存在工期长、误差大、所需人力大等不足之处。灌水标定主要是通过临时透明软管向平衡罐中灌水，因平衡罐不透明无法观察液位，只能通过观察软管内液位水平沿线至平衡罐确认液位，慢慢提高液位达到报警值，记录此时的液位值，在此过程中存在测量误差大、效率低、耗人力等问题。

据初步统计，m310一台机组液位开关涉及37个系统总共672台。预估华龙一台机组液位开关数量将达到1000台。每一个液位开关在调试过程中均需灌水标定，因此需要耗费大量人力、物力。另外，在液位开关人工灌水过程中，会遇到许多困难，如液位开关处于高空、作业空间狭窄等问题。

液位开关采用浮球式工作原理，核电液位开关设计规范书规定，液位开关应在报警设定点的0.5cm之内开始动作，在距启动点2cm之内应复位。在任何情况下，复位值应符合过程控制的要求，这对于现场调试整定的精确度要求高。人工灌水误差太大，采用工具灌水可以解决这一问题。

核电厂内多为外浮筒式液位开关，对于这一类液位开关调试采用人工灌水的方法对其进行二次验证。调试人员通常采用简易的临时装置进行灌水标定，临时装置由一个透明软管、一个软管接头、一个透明集水罐体组成。目前调试方法为：液位开关整定前，在液位开关筒体处标注灌体的零点，零点标注后将灌水装置的软管一端连接液位开关排污阀(将上部根阀打开，下部根阀关闭)，软管另外一端连接集水罐体。准备就绪后，将集水罐体平移至液位开关筒体处并对照零点线，缓慢往集水罐体灌水并随时关注液位开关触发情况，当液位开关触发时将集水罐体在报警触发时的液位平移至液位开关筒体上并进行标注，此标注位置与零点的距离即为液位开关的报警值；报警触发后垂直缓慢提升或下降集水罐体，关注报警消失情况，当报警消失时将集水罐体在报警消失时的液位平移至液位开关筒体上并进行标注，此标注位置与零点的距离即为液位开关报警的复位值。由于此方法人员操作失误的概率比较大，对同一个液位开关报警值需进行3次重复测量，并需要多人配合同时进行灌水、关注液位报警、标注测量等多种操作，综合来看此灌水整定的方法效率较低。

使用上述方法进行试验时存在工期长、误差大、耗人力等缺点，还体现在以下几个方面。在核电厂内此类液位开关多设定在蒸汽疏水袋处，而蒸汽疏水袋在厂区内一般布置较高，部分液位开关空间还比较狭小，再加上在灌水操作时还需人工进行取水、灌水，在用上述装置进行整定十分不方便。从测量精确度方面来看，在进行标注操作时全靠肉眼平视液位进行标注，且集水罐体和sn筒体上未标有刻度，这很容易导致测量偏差。从试验效率方面来看，在完成一个sn液位整定后还需将绑扎好的软管与sn排污管道的接头脱开，重新对下一个sn进行绑扎，有时绑扎不牢固在进行灌水时接口处还会出现漏水，从而会出现反复进行拆开包扎的情况，因目前没有针对性的快速接头，在进行此类操作时耗时较长，此类液位开关较多，完成一个液位开关的灌水整定耗时至少30分钟，效率低下，这大大加长了调试工期。

技术实现要素：

针对目前核电厂调试试验过程中液位开关通过人工灌水标定所存在的弊端，本发明的目的是提供一种在液位开关灌水标定过程中能够自动取水、灌水、自动标定的简便装置。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种液位开关自动灌水及标定装置，用于对液位开关进行标定，其中，包括用于向所述液位开关灌水的灌水装置，对所述液位开关的水位进行记录的mn压差式液位测量仪，与所述灌水装置、所述mn压差式液位测量仪、所述液位开关相连的plc控制系统。

进一步，所述plc控制系统控制所述灌水装置对所述液位开关依次进行灌水操作和排水操作，并控制所述mn压差式液位测量仪记录所述液位开关的第一液位值和第二液位值；所述第一液位值是指在所述灌水操作时所述液位开关被触发产生报警的液位值，所述第二液位值是指在所述排水操作时所述液位开关解除报警的液位值。

进一步，所述灌水装置包括水箱，一个设有a端口、b端口、c端口的三通电磁阀，连接所述液位开关与所述a端口的第三管线，连接所述水箱与所述b端口、并设有第一电动泵的第一管线，连接所述水箱与所述c端口的第二管线，所述plc控制系统控制所述三通电磁阀的所述a端口、所述b端口、所述c端口的开启关闭，所述plc控制系统控制所述第一电动泵的停止。

进一步，所述第三管线上串联设置第五阀门和第六阀门，所述第五阀门靠近所述液位开关。

进一步，所述mn压差式液位测量仪通过第四管线连接在所述第三管线上，所述第四管线连接在所述第五阀门和所述第六阀门之间的所述第三管线上，所述第四管线上设有第四阀门。

进一步，所述第一电动泵的启动方式为手动。

进一步，所述水箱底部还设有用于排污的第二阀门，所述水箱顶部还设有用于排气的第三阀门。

进一步，所述水箱容积大于等于10l。

进一步，还包括用于给所述水箱补水的取水装置，所述取水装置包括连接所述水箱和外部水源的第五管线，所述第五管线上设有第二电动泵和第一阀门，所述第一阀门位于所述第二电动泵与所述水箱之间。

进一步，所述第二电动泵配备蓄电池，所述第二电动泵的启动方式为手动，并设有运行的时间定值。

本发明的有益效果在于：

1.液位开关自动灌水及标定装置能够减少人力和时间成本，提高调试工作效率；仅需1-2人就可以完成对sn的标定工作，能够缩短调试工期。

2.具有标定精度高、移动方便、易于操作等特点。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中所述的一种液位开关自动灌水及标定装置的示意图；

图2是本发明具体实施方式中所述的一种液位开关自动灌水及标定装置的逻辑控制示意图；

图中：1-水箱，2-第一电动泵，3-第二电动泵，4-plc控制系统，5-mn压差式液位测量仪，6-三通电磁阀，7-第一阀门，8-第二阀门，9-第三阀门，10-第四阀门，11-第五阀门，12-第六阀门，13-第一管线，14-第二管线，15-第三管线，16-第四管线，17-第五管线，18-液位开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明提供的一种液位开关自动灌水及标定装置，用于对液位开关18(简称sn)进行标定，其中，包括用于向液位开关18灌水的灌水装置，对液位开关18的水位进行记录的mn压差式液位测量仪5(简称mn)，与灌水装置、mn压差式液位测量仪5、液位开关18相连的plc控制系统4。

plc控制系统4控制灌水装置对液位开关18依次进行灌水操作和排水操作，并控制mn压差式液位测量仪5记录液位开关18的第一液位值和第二液位值；第一液位值是指在灌水操作时液位开关18被触发产生报警的液位值，第二液位值是指在排水操作时液位开关18解除报警的液位值。

灌水装置包括水箱1，一个设有a端口、b端口、c端口的三通电磁阀6，连接液位开关18与a端口的第三管线15，连接水箱1与b端口、并设有第一电动泵2的第一管线13，连接水箱1与c端口的第二管线14，plc控制系统4控制三通电磁阀6的a端口、b端口、c端口的开启关闭，plc控制系统4控制第一电动泵2的停止。

第三管线15上串联设置第五阀门11和第六阀门12，第五阀门11靠近液位开关18。

mn压差式液位测量仪5通过第四管线16连接在第三管线15上，第四管线16连接在第五阀门11和第六阀门12之间的第三管线15上，第四管线16上设有第四阀门10。

第一电动泵2的启动方式为手动。

水箱1底部还设有用于排污的第二阀门8，水箱1顶部还设有用于排气的第三阀门9。水箱1容积大于等于10l。

还包括用于给水箱1补水的取水装置，取水装置包括连接水箱1和外部水源的第五管线17(根据现场实际情况来确定第五管线17的长度)，第五管线17上设有第二电动泵3和第一阀门7，第一阀门7位于第二电动泵3与水箱1之间。第二电动泵3配备蓄电池，第二电动泵3的启动方式为手动，并设有运行的时间定值。

本发明提供的一种液位开关自动灌水及标定装置具有如下功能(液位开关自动灌水及标定装置的逻辑控制示意图如图2所示)：

自动取水功能：

第二电动泵3抽过来的水排入水箱1里，当水箱1的水位达到一定水位时，自动停泵，从而达到自动取水的功能。该泵在出厂时已设定好运行时间定值，例如运行一分钟后会自动停泵同时也具有手动停泵功能，若水箱1的水量不足再点击第二电动泵3的启动按钮。

自动灌水功能：

在灌水操作之前，先将液位开关18的信号引出线与plc控制系统4连接，在第一电动泵2的出口连接三通电磁阀6的b端口，同时通过plc控制系统4控制三通电磁阀6动作，使得三通电磁阀6的a端口和b端口连通，当灌水操作达到标定位置时液位开关18触发报警(标定位置即液位开关18被触发产生报警的液位，也就是第一液位值的液位)，通过plc控制系统4自动关闭第一电动泵2，同时通过plc控制系统4控制三通电磁阀6动作，使得三通电磁阀6的a端口和c端口连通，开始排水操作。这样液位开关18中的水通过三通电磁阀6的a端口和c端口排到水箱1中，液位开关18中的水位下降，当液位开关18中的水位达到触发消失位置时(触发消失位置即液位开关18解除报警的液位，也就是第二液位值的液位)，三通电磁阀6的a端口和c端口关闭，从而达到自动灌水的目的。

自动标定(读数)功能：

在进行标定前需对mn压差式液位测量仪5进行迁移，从而在地面就可以正常读数。另外，液位开关18的信号引出线与plc控制系统4连接，当液位开关18触发报警或者解除报警(即触发消失)时，通过plc控制系统4使mn压差式液位测量仪5分别测量并记录第一液位值和第二液位值，从而实现自动标定读数的功能。

本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。