CN104913106A - 一种阀门保护器 - Google Patents
一种阀门保护器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104913106A CN104913106A CN201510375758.8A CN201510375758A CN104913106A CN 104913106 A CN104913106 A CN 104913106A CN 201510375758 A CN201510375758 A CN 201510375758A CN 104913106 A CN104913106 A CN 104913106A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- valve
- valve protector
- protector according
- electrically connected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
- F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
- F16K37/0083—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
Abstract
本发明提供一种阀门保护器。所述阀门保护器包括依次电连接的电机功率采样单元、降噪滤波单元、量化及异值处理单元、数学建模单元、曲线拟合单元、管理及参数输出单元和控制单元,所述采样单元和所述控制单元均电连接阀门电机,所述阀门电机连接动力转换及输出单元;所述数学建模单元用于将来自采样单元中检测到的实时电机功率值通过数学模型换算成实时力矩。本发明提供的阀门保护器可对阀门工况进行实时检测、并对核心部件进行保护。
Description
技术领域
本发明涉及阀门领域,具体地,涉及一种阀门保护器。
背景技术
目前,电动阀门在工业生产和能源传输领域的应用越来越广泛,已经发展出单相和三相电机驱动等多种类型,其应用已进入水、气、油等各个行业。一部分主干管道的阀门已经逐步智能化,实现了远程控制和管理。
但是,在广泛的实践与应用中仍存在以下问题:不常开关的阀门由于应用环境恶劣,容易使传动部件老化、生锈,进而导致传动部件卡死,或开关力矩超过设计值。致使电机驱动电流过大,烧毁动力部件和功率模组,严重时需对整个阀门进行维修,维修时间长,成本高。
现有阀门很多无自我保护功能,故阀门的工作状态,运行工况不能及时有效地报告给用户,致使用户不能及时采取有效措施保护阀门。因此,迫切需要对阀门工况进行实时监测,并对核心部件进行保护。当工况过力矩时应能及时切断主功率模块和动力模块的联接。同时,进行报警给出相应的提示,以便人为干预,排除故障。从而减少不必要的经济损失。
发明内容
为克服背景技术中的不足,本发明提供一种可对阀门工况进行实时检测、并对核心部件进行保护的阀门保护器。
一种阀门保护器,包括依次电连接的电机功率采样单元、降噪滤波单元、量化及异值处理单元、数学建模单元、曲线拟合单元、管理 及参数输出单元和控制单元,所述采样单元和所述控制单元均电连接阀门电机,所述阀门电机连接动力转换及输出单元;所述数学建模单元用于将来自采样单元中检测到的实时电机功率值通过数学模型换算成实时力矩。
根据本发明的一个优选实施例,所述采样单元包括电压互感器和电流互感器。
根据本发明的一个优选实施例,所述降噪滤波单元包括高通滤波器。
根据本发明的一个优选实施例,所述阀门保护器的物理信道为RS-485接口。
根据本发明的一个优选实施例,所述RS-485接口的包括DES加密装置和CRC校验装置。
根据本发明的一个优选实施例,还包括MCU和EEPROM。
根据本发明的一个优选实施例,还包括光耦合器,所述光耦合器电连接所述管理及参数输出单元。
根据本发明的一个优选实施例,所述阀门电机采用三相Y型连接。
根据本发明的一个优选实施例,还包括数据总线,所述量化及异值处理单元、所述数学建模单元、所述曲线拟合单元和所述管理及参数输出单元均与所述数据总线电连接。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果:
1、现有阀门的力矩传感器体积大、结构复杂,不便于安装与集成,且对阀门自身的改动很大,改进后直接安装采样单元、建模单元、参数输出单元和控制单元等电子元器件,使安装和使用非常方便;
2、改进前阀门的力矩传感器机械件很多,改进后采取电子元器件实时检测力矩和发出警报,使阀门工作安全,不会因力矩过大损坏动力部件和功率模组;
3、传统的检测方式为力矩传感器直接检测,检测精度有限,改进后采用间接检测方式,通过对阀门电机功率的检测,再对阀门工况 进行建模,最后通过数学模型换算出实时力矩,提高了产品运行的可靠性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为阀门保护器的工作原理框图;
图2为阀门保护器的接线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
请参阅图1和图2,所述阀门保护器,包括依次电连接的采样单元、降噪滤波单元、量化及异值处理单元、数学建模单元、曲线拟合单元、管理及参数输出单元和控制单元,所述采样单元和所述控制单元均电连接阀门电机,所述阀门电机连接动力转换及输出单元。
所述量化及异值处理单元、所述数学建模单元、所述曲线拟合单元和所述管理及参数输出单元均与所述数据总线电连接。
所述采样单元包括电压互感器和电流互感器,二者对负载电压、电流进行采样,进而将采样信号传输至所述降噪滤波单元;所述降噪滤波单元对传输来的信号进行降噪处理,同时高通滤波器使信号中不必要的低频成分减少,以实现波形的修正;信号继续传输至所述量化及异值处理单元对信号进行智能分析,有效去除异常数据,使结果更可靠;信号继续传输至数学建模单元,所述数学建模单元对包括摩擦、能量损耗、变比、工作电压等因素在内的阀门自身的工况进行数学建 模,通过数学模型换算出对应的力矩,因为同型号阀门有着不同的工况,故有不同的模型参数,这些都由相同的数据模型进行处理;经所述数学建模单元处理后的信号传输至所述曲线拟合单元,因信号中的部分参数为非线性参数,故采取插值和曲线拟合等多种算法综合运用以满足需求;所述管理及参数输出单元接收来自所述曲线拟合单元的信号,进而将信号传输至所述控制单元;所述控制单元将信号与预先设定的门限值进行比较,判定是否需要对电机进行保护,不需要保护则不发出信号,需要保护则将执行信号发送至相应元件,及时切断主功率模块和动力模块与阀门电机的连接,与此同时,发出报警信号,以便人为干预,排除故障。
所述阀门保护器可实时、有效地检测动力部件的运行情况,根据检测结果对主功率模块和动力模块进行保护。
优选地,因为阀门安装环境有屏蔽效应,故报警功能采用有线方式传输,具体采用工业控制应用十分成熟的RS-485通讯技术作为报警通讯物理信道,其通讯协议具有DES加密和CRC校验功能,以保证数据的安全和可靠。优选地,所述阀门保护器采用MCU进行数据处理,参数采用EEPROM进行存储,其存储年限可达20年,且生产过程中可根据阀门的不同规格进行参数设置,无需特定的设计,故具有很高的灵活性。
优选地,所述阀门保护器还包括光耦合器,所述光耦合器电连接所述管理及参数输出单元,它对输入输出电信号具有很好的隔离作用,可确保检测精度。
优选地,所述阀门电机采用三相Y型连接。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果:
1、现有阀门力的矩传感器体积大、结构复杂,不便于安装与集成,且对阀门自身的改动很大,改进后直接安装采样单元、建模单元、参数输出单元和控制单元等电子元器件,使安装和使用非常方便;
2、改进前阀门的力矩传感器机械件很多,改进后采取电子元器件实时检测力矩和发出警报,使阀门工作安全,不会因力矩过大损坏 动力部件和功率模组;
3、传统的检测方式为力矩传感器直接检测,检测精度有限,改进后采用间接检测方式,通过对阀门电机功率的检测,再对阀门工况进行建模,最后通过数学模型换算出实时力矩,提高了产品运行的可靠性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种阀门保护器,其特征在于:包括依次电连接的电机功率采样单元、降噪滤波单元、量化及异值处理单元、数学建模单元、曲线拟合单元、管理及参数输出单元和控制单元,所述采样单元和所述控制单元均电连接阀门电机,所述阀门电机连接动力转换及输出单元;所述数学建模单元用于将来自采样单元中检测到的实时电机功率值通过数学模型换算成实时力矩。
2.根据权利要求1所述的阀门保护器,其特征在于:所述采样单元包括电压互感器和电流互感器。
3.根据权利要求1所述的阀门保护器,其特征在于:所述降噪滤波单元包括高通滤波器。
4.根据权利要求1所述的阀门保护器,其特征在于:所述阀门保护器的物理信道为RS-485接口。
5.根据权利要求4所述的阀门保护器,其特征在于:所述RS-485接口包括DES加密装置和CRC校验装置。
6.根据权利要求1所述的阀门保护器,其特征在于:还包括MCU和EEPROM。
7.根据权利要求1所述的阀门保护器,其特征在于:还包括光耦合器,所述光耦合器电连接所述管理及参数输出单元。
8.根据权利要求1所述的阀门保护器,其特征在于:所述阀门电机采用三相Y型连接。
9.根据权利要求1所述的阀门保护器,其特征在于:还包括数据总线,所述量化及异值处理单元、所述数学建模单元、所述曲线拟合单元和所述管理及参数输出单元均与所述数据总线电连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510375758.8A CN104913106A (zh) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | 一种阀门保护器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510375758.8A CN104913106A (zh) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | 一种阀门保护器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104913106A true CN104913106A (zh) | 2015-09-16 |
Family
ID=54082416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510375758.8A Pending CN104913106A (zh) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | 一种阀门保护器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104913106A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0629804B1 (en) * | 1993-06-03 | 1998-11-11 | Liberty Technologies, Inc. | A method for remotely determining operability of motor operated valves |
CN203630209U (zh) * | 2013-11-18 | 2014-06-04 | 天津津伯仪表技术有限公司 | 用于无刷直流电机过载保护与过流保护的电流检测电路 |
CN203906956U (zh) * | 2014-07-01 | 2014-10-29 | 温州合力自动化仪表有限公司 | 具有过载保护的电动执行器 |
CN104614107A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-05-13 | 江苏金陵自控技术有限公司 | 一种全电子式电机转矩实时检测电路 |
CN204756127U (zh) * | 2015-06-30 | 2015-11-11 | 长沙伟确科技发展有限公司 | 一种阀门保护器 |
-
2015
- 2015-06-30 CN CN201510375758.8A patent/CN104913106A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0629804B1 (en) * | 1993-06-03 | 1998-11-11 | Liberty Technologies, Inc. | A method for remotely determining operability of motor operated valves |
CN203630209U (zh) * | 2013-11-18 | 2014-06-04 | 天津津伯仪表技术有限公司 | 用于无刷直流电机过载保护与过流保护的电流检测电路 |
CN203906956U (zh) * | 2014-07-01 | 2014-10-29 | 温州合力自动化仪表有限公司 | 具有过载保护的电动执行器 |
CN104614107A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-05-13 | 江苏金陵自控技术有限公司 | 一种全电子式电机转矩实时检测电路 |
CN204756127U (zh) * | 2015-06-30 | 2015-11-11 | 长沙伟确科技发展有限公司 | 一种阀门保护器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104407286B (zh) | 一种高压隔离开关机械状态监测及预警方法 | |
CN103605073B (zh) | 基于单相并网逆变系统的继电器电路的自检方法 | |
CN202502595U (zh) | 一种多功能电气火灾监控探测器 | |
CN105527565A (zh) | 一种继电器电路中继电器异常自检判断方法 | |
CN201892716U (zh) | 直流电源柜母线绝缘检测装置 | |
CN205544226U (zh) | 异常保护电路及应用保护电路的空压机 | |
CN204756127U (zh) | 一种阀门保护器 | |
CN104913106A (zh) | 一种阀门保护器 | |
CN204835941U (zh) | 一种交直交逆变电源系统 | |
CN102508188A (zh) | 一种避雷器放电计数器在线检测装置 | |
CN207410037U (zh) | 一种智能型防过欠压保护电路 | |
CN103683891A (zh) | 一种变频器控制电路、方法和调速控制系统 | |
CN204216568U (zh) | 一种电机保护器 | |
CN204905993U (zh) | 智慧型双电源切换器 | |
CN110926780A (zh) | 一种电动阀门综合测试系统 | |
CN203707752U (zh) | 一种变频器欠压保护电路 | |
CN205038011U (zh) | 一种漏水检测装置 | |
CN203774772U (zh) | 电源浪涌保护器 | |
CN204215220U (zh) | 一种基于plc的直流电源监控系统 | |
CN203225525U (zh) | 一种带有保护功能的无功补偿用复合开关 | |
CN104638758B (zh) | 远控智能燃气表集中器电源实时检测与切换电路 | |
CN203813653U (zh) | 一种变频器控制电路和系统 | |
CN204122413U (zh) | 一种起重机专用粉尘检测及除尘系统 | |
CN203951164U (zh) | 漏电保护装置 | |
CN210742383U (zh) | 一种电能预警及节能装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150916 |