[發(fā)明專利]一種脈寬調(diào)制數(shù)控比例方向閥故障診斷系統(tǒng)及測(cè)試方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811569259.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN111351650A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒芝鋒;朱翠云;朱漢武;劉賽楠;沈勇波;黃萍;楊威;李宏博;符帥;羅偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 核動(dòng)力運(yùn)行研究所;中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01M13/003
• 分類號(hào): G01M13/003
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 王潔

本系統(tǒng)及測(cè)試方法屬于數(shù)控比例方向閥性能檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種脈寬調(diào)制數(shù)控比例方向閥故障診斷系統(tǒng)及測(cè)試方法。目前，常規(guī)檢查無法發(fā)現(xiàn)核電廠電液比例方向閥運(yùn)行期間故障，影響機(jī)組正常運(yùn)行發(fā)電，造成較大安全隱患。比例方向閥與油動(dòng)機(jī)相連；比例閥控制器和傳感器模塊相連；油動(dòng)機(jī)與位移傳感器連接；傳感器模塊與系統(tǒng)控制采集模塊連接；比例閥控制器與系統(tǒng)控制采集模塊、位移傳感器連接，形成數(shù)控比例方向閉環(huán)控制系統(tǒng)。包括如下步驟：步驟一：初始條件測(cè)試；步驟二：信號(hào)采集；步驟三：信號(hào)分析；步驟四：生成報(bào)告。本發(fā)明能準(zhǔn)確反映出其實(shí)際性能狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障隱患。

技術(shù)領(lǐng)域

本系統(tǒng)及測(cè)試方法屬于數(shù)控比例方向閥性能檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種脈寬調(diào)制數(shù)控比例方向閥故障診斷系統(tǒng)及測(cè)試方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)設(shè)備自動(dòng)化程度的提高，電液比例技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，典型的表現(xiàn)是當(dāng)前大量液壓系統(tǒng)中都采用了先進(jìn)的電液比例方向閥，如核電廠汽輪機(jī)等大型系統(tǒng)。目前，核電廠電液比例方向閥運(yùn)行期間故障頻發(fā)，主要表現(xiàn)為閥芯卡澀等故障，部分?jǐn)M更換的備件也存在同樣問題，而常規(guī)檢查無法發(fā)現(xiàn)該故障，影響機(jī)組正常運(yùn)行發(fā)電，造成較大安全隱患。

本發(fā)明內(nèi)容主要針對(duì)以上問題，為核電廠脈寬調(diào)制(PMW)數(shù)控比例方向閥提出一種故障診斷系統(tǒng)及測(cè)試方法，模擬比例方向閥運(yùn)行壓力和負(fù)載，給定控制信號(hào)，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，并檢測(cè)其閥芯動(dòng)作位移、負(fù)載位移、油壓等參數(shù)，準(zhǔn)確反映出其實(shí)際性能狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障隱患。

發(fā)明內(nèi)容

1.目的：

為了準(zhǔn)確數(shù)控比例方向閥的實(shí)際性能狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障隱患，提出一種脈寬調(diào)制(PMW)數(shù)控比例方向閥故障診斷系統(tǒng)及測(cè)試方法，系統(tǒng)模擬比例方向閥運(yùn)行壓力和負(fù)載，給定控制信號(hào)，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，并檢測(cè)其閥芯動(dòng)作位移、負(fù)載位移、油壓等參數(shù)，分析出穩(wěn)態(tài)性能、動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能、頻率響應(yīng)特性、死區(qū)、動(dòng)作時(shí)間等。

2.技術(shù)方案：

一種脈寬調(diào)制數(shù)控比例方向閥故障診斷系統(tǒng)，包括氣壓調(diào)節(jié)模塊、氣動(dòng)泵、蓄能器及油路管線模塊、比例方向閥、油動(dòng)機(jī)、傳感器模塊、比例閥控制器、系統(tǒng)控制采集模塊、上位機(jī)。比例方向閥與油動(dòng)機(jī)相連；比例閥控制器和傳感器模塊相連；油動(dòng)機(jī)與位移傳感器連接；傳感器模塊與系統(tǒng)控制采集模塊連接；比例閥控制器與系統(tǒng)控制采集模塊、位移傳感器連接，形成數(shù)控比例方向閉環(huán)控制系統(tǒng)；

比例閥控制器發(fā)出PMW驅(qū)動(dòng)信號(hào)至比例方向閥，傳感器模塊接收比例方向閥發(fā)出的信號(hào)、位移傳感器測(cè)量油動(dòng)機(jī)(含負(fù)載)位移信號(hào)，傳感器模塊分別測(cè)量比例閥方向閥P、A、B口壓力；傳感器模塊將信號(hào)傳輸至系統(tǒng)控制采集模塊；

氣壓調(diào)節(jié)模塊與氣動(dòng)泵連接，為氣動(dòng)泵提供工作氣源；氣動(dòng)泵入口與油路管線模塊的儲(chǔ)油箱相連，氣動(dòng)泵輸出口與蓄能器及油路管線模塊的蓄能器相連；蓄能器及油路管線模塊另一端和比例方向閥相連。

傳感器模塊包括位移傳感器601、壓力傳感器602、壓力傳感器603、壓力傳感器604。

位移傳感器601與油動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)桿相連，保持同步運(yùn)動(dòng)，壓力傳感器602、壓力傳感器603、壓力傳感器604分別與比例閥方向閥4的P、A、B口壓力管路相連。

系統(tǒng)控制采集模塊與上位機(jī)通過以太網(wǎng)連接。系統(tǒng)控制采集模塊8接收傳感器模塊的輸出信號(hào)、比例閥控制器監(jiān)控點(diǎn)信號(hào)，進(jìn)行調(diào)理和模數(shù)轉(zhuǎn)換。上位機(jī)與系統(tǒng)控制采集模塊通過以太網(wǎng)進(jìn)行信息交互，上位機(jī)接收控制系統(tǒng)控制采集模塊的信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理、顯示、儲(chǔ)存、報(bào)告，并對(duì)系統(tǒng)控制采集模塊發(fā)出控制指令。

一種脈寬調(diào)制數(shù)控比例方向閥故障診斷測(cè)試方法，其特征在于：包括如下步驟：步驟一：初始條件測(cè)試；步驟二：信號(hào)采集；步驟三：信號(hào)分析；步驟四：生成報(bào)告。

步驟一：初始條件測(cè)試，包括如下步驟：