[發(fā)明專利]一種基于扭矩對閥門使用狀態(tài)監(jiān)測方法

有效

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• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN110748692B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹克成;李曉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫市經(jīng)登自控閥門有限公司
• 主分類號: F16K31/122
• 分類號: F16K31/122;F16K37/00
• 代理公司: 無錫經(jīng)誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32504
• 代理人: 丁雨燕

本發(fā)明公開了一種基于扭矩對閥門使用狀態(tài)監(jiān)測方法，涉及執(zhí)行器閥門監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，先獲取正常情況下不同閥門轉(zhuǎn)角下對應(yīng)的閥門扭矩值，并繪制成閥門扭矩參照曲線圖；然后再實(shí)時(shí)獲取使用過程中閥門不同轉(zhuǎn)角下對應(yīng)的閥門使用扭矩值，并將所述閥門使用扭矩值與步驟一中所述閥門扭矩參照曲線圖進(jìn)行實(shí)時(shí)比對，得出閥門的當(dāng)前狀態(tài)。該方法可以第一時(shí)間獲取閥門故障信息，便于管理部門及時(shí)進(jìn)行故障排除，能有效將損失降到最低，可以避免發(fā)生安全隱患，及時(shí)挽救生命與財(cái)產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及執(zhí)行器閥門監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于扭矩對閥門使用狀態(tài)監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

執(zhí)行器是自動控制系統(tǒng)中必不可少的一個(gè)重要組成部分。它的作用是接受控制器送來的控制信號，改變被控介質(zhì)的大小，從而將被控變量維持在所要求的數(shù)值上或一定的范圍內(nèi)，被控介質(zhì)的大小是通過閥門的轉(zhuǎn)角來實(shí)現(xiàn)的。按其能源形式可分為氣動、液動、電動三大類。

閥門是承受內(nèi)壓的機(jī)械產(chǎn)品，因而必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證長期使用而不發(fā)生破裂或產(chǎn)生變形。起閉力和啟閉力矩是指閥門開啟或關(guān)閉所必須施加的作用力或力矩。閥門啟閉扭矩是體現(xiàn)閥門綜合水平的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。目前所有的閥門檢測裝置大多數(shù)根據(jù)國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以壓力表顯示其試驗(yàn)強(qiáng)度和密封性能，這一簡單的試驗(yàn)方法并不能完全反映出一種閥門在設(shè)計(jì)與加工中存在的諸多問題。

由于無法了解閥門在實(shí)際工況下的啟閉扭矩值和該值與閥門開度的對應(yīng)關(guān)系，給閥門的設(shè)計(jì)、制造工藝、使用帶來了盲目性，嚴(yán)重制約了閥門產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步和質(zhì)量提升，不能滿足產(chǎn)品的使用要求；另外，因缺乏扭矩實(shí)際數(shù)據(jù)，所以在驅(qū)動裝置選型配套方面也經(jīng)常出現(xiàn)問題，往往不是扭矩選擇過剩，造成浪費(fèi)，就是扭矩選擇不足，無法驅(qū)動。

此外，執(zhí)行器在長時(shí)間的使用過程中也會發(fā)生不同的故障，及時(shí)獲取故障信息可以有效的將損失降到最低，甚至可以避免發(fā)生安全隱患。因此急需一種易于實(shí)施的監(jiān)測方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于扭矩對閥門使用狀態(tài)監(jiān)測方法，通過繪制一張正常狀態(tài)下閥門扭矩曲線圖，然后再實(shí)施獲取使用狀態(tài)下的閥門使用扭矩值，并實(shí)時(shí)將該閥門使用扭矩值與對應(yīng)的閥門扭矩曲線圖進(jìn)行比對，將比對的差異作為監(jiān)測的結(jié)果。該方法可以第一時(shí)間獲取閥門故障信息，便于管理部門及時(shí)進(jìn)行故障排除，能有效將損失降到最低，甚至可以避免發(fā)生安全隱患，及時(shí)挽救生命與財(cái)產(chǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種基于扭矩對閥門使用狀態(tài)監(jiān)測方法，包括如下步驟：

步驟一：獲取正常情況下不同閥門轉(zhuǎn)角下對應(yīng)的閥門扭矩值，并繪制成閥門扭矩參照曲線圖；

步驟二：實(shí)時(shí)獲取使用過程中閥門不同轉(zhuǎn)角下對應(yīng)的閥門使用扭矩值，并將所述閥門使用扭矩值與步驟一中所述閥門扭矩參照曲線圖進(jìn)行實(shí)時(shí)比對，狀態(tài)監(jiān)測如下：

(1)當(dāng)所述閥門使用扭矩值大于所述閥門扭矩值時(shí)，則閥門內(nèi)部發(fā)生卡澀；

(2)當(dāng)所述閥門使用扭矩值等于所述閥門扭矩值時(shí)，則閥門內(nèi)部運(yùn)行正常；

(3)當(dāng)所述閥門使用扭矩值小于所述閥門扭矩值時(shí)，則閥門內(nèi)部發(fā)生磨損。

優(yōu)選的，所述閥門扭矩值或所述閥門使用扭矩值通過如下步驟獲得：

a.通過閥門油缸參數(shù)值獲取不同閥門轉(zhuǎn)角下對應(yīng)的閥門推力F，公式如下：

F ＝ P * S (1)

其中，F(xiàn)表示閥門推力，P表示實(shí)時(shí)油壓，S表示受壓面積；

b.測量活塞桿與輸出軸圓心之間的距離L，利用步驟a中得到的所述閥門推力F，求得對應(yīng)的閥門扭矩T，公式如下：

T ＝ F * L * β (2)