CN108362436A - 一种压力/差压变送器响应时间测试系统及方法 - Google Patents
一种压力/差压变送器响应时间测试系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108362436A CN108362436A CN201810493308.2A CN201810493308A CN108362436A CN 108362436 A CN108362436 A CN 108362436A CN 201810493308 A CN201810493308 A CN 201810493308A CN 108362436 A CN108362436 A CN 108362436A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- transmitter
- pipeline
- difference
- response time
- 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.)
- Granted
Links
- 230000004044 response Effects 0.000 title claims abstract description 103
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 56
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 39
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 22
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 12
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 14
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 14
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 241001269238 Data Species 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000009514 concussion Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L25/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring force, torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L27/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring fluid pressure
Abstract
一种压力/差压变送器响应时间测试系统及方法，属于电子响应速度测试技术领域。系统包括压力信号发生装置、压力/差压变送器、数据采集装置、采样电阻、供电装置；压力信号发生装置通过压力发生管线与压力/差压变送器连接，以形成加压支路；压力发生管线上且在压力信号发生装置前端设有用以将压力信号发生装置自压力发生管线上分离的接头；加压支路还连接有泄压支路，泄压支路上连接有泄压装置，用于卸除压力发生管线上的压力；数据采集装置并联于采样电阻两端，采样电阻连接压力/差压变送器，数据采集装置用于采集压力/差压变送器自加压至泄压状态下的电压信号。本发明针对不同变送器量程进行可靠的阶跃测试，提前识别潜在的变送器性能降级。
Description
技术领域
本发明涉及电子响应速度测试技术领域，尤其涉及一种压力/差压变送器响应时间测试系统及方法。
背景技术
反应堆保护系统响应时间是指当通道敏感元件监测的参数超过其紧急停堆设定值到停堆控制棒钩爪线圈失去电压为止的时间间隔；专设安全设施响应时间是指从通道敏感元件监测的参数超过该专设安全设施驱动设定值到专设安全设施的设备完成其安全功能为止的时间间隔。反应堆保护相应时间即为传感器响应时间、信号处理时间、设备动作时间之和，即通道的响应时间分解为“仪表响应时间+PMS机架响应时间+就地设备响应时间”。因信号处理时间和设备动作时间与国内其它核电测试类似，而仪表响应时间在业界尚未执行过。
压力/差压变送器的响应时间直接测试方法通常分为两种，阶跃测试和斜坡测试。斜坡测试为通过使用液压发生器产生斜坡压力信号，输入至试验变送器和高速参考变送器，通过两个变送器通过某一定点时他们之间的响应时间延迟来确定响应时间。阶跃测试则通过给试验变送器施加量程范围的阶跃信号，通过捕捉变送器输出信号从初始位置至某定点的时间延迟来确定变送器响应时间。1E级压力/差压变送器主要用于测量工艺系统的关键参数，参与电厂控制和停堆专设保护的重要功能，但压力/差压变送器在使用一段时间之后，其响应时间会存在降级的可能。压力/差压变送器响应时间性能的降级通常表现在动态响应特性的增量，与基线或参考值发生偏离。在大多数情况下，如果响应时间的时间常量或延迟的斜率时间增加，那相应的衰减的频率将降低。或者说，压力/差压变送器衰减速率增加，响应时间降级。
核电厂的1E级变送器响应是线性响应，变送器的输出电流/电压与变送器受到的压力成正比关系;变送器输出为稳态输出，仪表接收到稳定激励，输出是稳定的，不会无限震荡或者发散;变送器为内部固有参数短时间内不会变化。根据行业标准NBT 20069-2012《核电厂安全重要仪表通道性能监督试验》第3.17节规定，对于一阶系统，可用时间常数来表征仪表的响应时间。即从输入一个阶跃变化信号到输出第一次达到其最终值的某一给定百分数（通常为63.2%）。本方法基于NBT20069-2012相关规定，提出了一种经过实践的压力/差压变送器响应时间测试系统、方法。
实用新型专利CN204439109U公开了一种压力变送器电子响应速度测试系统，利用压力信号发生器和泄压管线产生压力阶跃信号，用示波器来监视输出电流变换，用PC机与前述设备通讯控制，实现数据采集与曲线绘制。该系统主要通过示波器的数据采集压力/差压变送器的阶跃响应曲线，通过公式计算，得到真实的被测模块响应时间；然而且并未公开采用何种信号发生器、如何进行数据采集、如何使用阶跃法测量变送器的响应时间等内容。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种针对不同的变送器量程进行阶跃测试的压力/差压变送器响应时间测试系统及方法，提前识别潜在的变送器性能降级，保证核电厂关键参数的测量准确可靠、系统安全、经济运行。
本发明是通过以下技术方案得以实现的：
本发明一种压力/差压变送器响应时间测试系统，包括压力信号发生装置、压力/差压变送器、数据采集装置、采样电阻、供电装置；
所述压力信号发生装置通过压力发生管线与压力/差压变送器连接，以形成加压支路，所述压力信号发生装置用于为压力发生管线造压；
所述压力发生管线上且在所述压力信号发生装置前端设有用以将压力信号发生装置自压力发生管线上分离的接头；
所述加压支路还连接有泄压支路，所述泄压支路上连接有泄压装置，用于卸除压力发生管线上的压力；
所述数据采集装置并联于所述采样电阻两端，所述采样电阻连接所述压力/差压变送器，所述数据采集装置用于采集所述压力/差压变送器自加压至泄压状态下的电压信号；
所述供电装置为所述采样电阻、所述压力/差压变送器供电。
该系统利用压力信号发生装置对变送器施加压力阶跃信号进行响应时间测试。根据规定，从输入一个阶跃变化信号到输出第一次达到其最终值的某一给定百分数（通常为63.2%），即仪表响应63.2%输出量程阶跃的时间。由于升压阶跃实际难以实现，采用预压后执行快速泄压实现降压阶跃，测量变送器输出信号从100%到36.8%的变化时间。为此，该系统通过控制加压支路、泄压支路实现上述降压阶跃测试。该系统可适用普通变送器、微差变送器、下限负压变送器等响应时间测试。
作为优选，所述述泄压支路连接于所述加压支路在所述压力/差压变送器与所述接头之间的部分；所述泄压装置包括泄压阀和泄压管线；所述压力/差压变送器与所述接头之间的部分经泄压阀与泄压管线连接。
作为优选，所述泄压阀为泄压球阀。
作为优选，所述加压支路上的所述压力/差压变送器和接头、以及所述泄压支路，三者之间通过三通连接。
作为优选，该系统还包括具有用以平衡变送器膜盒两侧升压程度的平衡阀的变送器阀组，所述压力/差压变送器经所述变送器阀组与所述压力发生管线连接。
作为优选，所述泄压支路连接于所述加压支路在所述压力信号发生装置与接头之间的部分；所述泄压装置包括抽真空管线和真空管线堵头；所述压力信号发生装置与所述接头之间的部分经抽真空管线与所述真空管线堵头连接。
作为优选，还包括标准仪表，用于在变送器响应时间测试结束后测量加压支路的压力。
作为优选，所述泄压支路包括第一泄压支路、第二泄压支路、切换装置；
所述第一泄压支路连接于所述加压支路在所述压力/差压变送器与所述接头之间的部分；所述第一泄压支路上连接有第一泄压装置，所述泄压装置包括泄压阀和泄压管线；所述压力/差压变送器与所述接头之间的部分经泄压阀与泄压管线连接；
所述第二泄压支路连接于所述加压支路在所述压力信号发生装置与接头之间的部分；所述泄压装置包括抽真空管线和真空管线堵头；所述压力信号发生装置与所述接头之间的部分经抽真空管线与所述真空管线堵头连接；
所述切换装置用于当检测到变送器的下限负压与整个量程占比小于30%时按照第一泄压支路泄压，占比大于30%时从第一泄压支路切换为第二泄压支路泄压。
作为优选，所述压力信号发生装置为水压作为介质的压力信号发生装置。
本发明一种压力/差压变送器响应时间测试方法,利用上述压力/差压变送器响应时间测试系统实现；所述方法包括:
步骤一,打开供电装置,监测变送器输出直至预热完成,变送器输出稳定；
步骤二,开启数据采集装置,采集采样电阻两端电压；
步骤三,操作压力信号发生装置升压,直至采样电阻两端电压达到第一电压值；
步骤四,断开压力发生管线上的接头,分离压力信号发生装置,并确认采样电阻两端电压仍保持在第一电压值；
步骤五,打开泄压装置,卸除压力发生管线上的压力；
步骤六,关闭数据采集装置。
该方法利用上述压力/差压变送器响应时间测试系统进行，可对普通变送器进行响应时间测试。
本发明一种压力/差压变送器响应时间测试方法，利用上述压力/差压变送器响应时间测试系统实现；所述方法包括：
步骤一,打开供电装置，监测变送器输出直至预热完成，变送器输出稳定；
步骤二，开启数据采集装置，采集采样电阻两端电压；
步骤三，打开变送器阀组的平衡阀，操作压力信号发生装置在变送器膜盒两侧同时升压至50%量程；
步骤四，关闭变送器阀组的平衡阀，操作压力信号发生装置在变送器阀组正压侧继续升压，直至采样电阻两端电压达到第一电压值；
步骤五，断开压力发生管线上的接头,分离压力信号发生装置,并确认采样电阻两端电压仍保持在第一电压值；
步骤六，打开泄压装置，卸除压力发生管线上的压力；
步骤七，关闭数据采集装置。
该方法利用上述压力/差压变送器响应时间测试系统进行，可对微差压变送器进行迁移法响应时间测试。
一种压力/差压变送器响应时间测试方法，利用上述压力/差压变送器响应时间测试系统实现；所述方法包括：
步骤一，打开供电装置，监测变送器输出直至预热完成，变送器输出稳定；
步骤二，开启数据采集装置，采集采样电阻两端电压；
步骤三，操作压力信号发生装置升压,直至采样电阻两端电压达到第一电压值；
步骤四，断开压力发生管线上的接头,分离压力信号发生装置,并确认采样电阻两端电压仍保持在第一电压值；
步骤五，打开泄压装置，对压力发生管线进行泄压，计算下限负压与整个量程的占比，比例小于30%则执行步骤六，否则执行步骤七；
步骤六，打开泄压管线上的泄压阀，卸除压力发生管线上的压力；
步骤七， 接入压力发生管线上的接头，并接入与该接头连接安装有真空管线堵头的抽真空管线，操作压力信号发生装置对管道抽真空到下限负压值；断开压力发生管线上的接头，将抽真空管线与压力发生管线连接，进行抽真空泄压；
步骤八，关闭数据采集装置。
该方法利用上述压力/差压变送器响应时间测试系统进行，可对下限负压变送器进行响应时间测试。
作为优选，在步骤一之前，方法还包括对压力支路预压步骤，使得管线内充分排气。
作为优选，在数据采集装置关闭后，方法还包括对数据采集装置的数据记录进行数据分析，获得仪表响应时间。
本发明具有以下有益效果：
本发明一种压力/差压变送器响应时间测试系统及方法，能适用不同量程的压力/差压变送器的阶跃测试，可以有效地定期检查IE级变送器的实际性能，提前识别潜在的变送器性能降级，避免因IE级仪表性能降级导致的安全系统误动作/拒动作，从而保证核电厂关键参数的测量准确可靠，系统安全、经济运行。
附图说明
图1为本发明一种压力/差压变送器响应时间测试系统的一实施方式的结构示意图；
图2为本发明一种压力/差压变送器响应时间测试系统的另一实施方式的结构示意图；
图3为本发明一种压力/差压变送器响应时间测试方法的一实施方式下的流程框图；
图4为本发明一种压力/差压变送器响应时间测试方法的另一实施方式下的流程框图；
图5为本发明一种压力/差压变送器响应时间测试方法的另一实施方式下的流程框图；
图6为本发明一种压力/差压变送器响应时间测试方法的另一实施方式下的流程框图；
图7为根据表一示出的响应时间对比图表。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
现有压力/差压变送器的阶跃响应时间测试技术难点在于阶跃信号的产生、初始/截止时刻的选取、微差压变送器的快速泄压、下限为负压的变送器阶跃信号产生等。为了解决上述问题，能适用不同量程变送器测试，本发明可以利用常见的设备以及材料，实现基于NBT20069-2012《核电厂安全重要仪表通道性能监督试验》规定的核电机组1E级压力/差压变送器响应时间测试。
实施例一
图1示出了本发明一种压力/差压变送器响应时间测试系统一实施方式下的结构示意图。该测试系统包括压力信号发生装置12、压力/差压变送器1、数据采集装置6、采样电阻5、供电装置4。
所述供电装置连接所述采样电阻5、所述压力/差压变送器1，以构成供电回路，所述供电装置4采用30V供电装置，所述采样电阻5采用250欧姆且0.01%精度的采样电阻，所述采样电阻5的两端并联有所述数据采集装置6，所述采样电阻5将变送器1的输出转换为1-5VDC电压，供数据采集装置6采集。
所述数据采集装置6因变送器响应时间通常在毫秒级，其按照2kHZ的频率进行采样。所述数据采集装置6用以采集采样电阻两端的电压，尤其是降压阶跃下变化的电压。在测试结束后，导出数据采集装置6中的数据记录，分别记录采集电压值对应的时刻，进而计算仪表响应时间。
所述压力信号发生装置12通过压力发生管线7与压力/差压变送器1连接，以形成加压支路。所述压力发生管线7上且在所述压力信号发生装置12前端设有用以将压力信号发生装置12自压力发生管线7上分离的接头11。所述加压支路还连接有泄压支路，所述泄压支路上连接有泄压装置，用于卸除压力发生管线7上的压力。所述压力信号发生装置12采用水压作为介质，用于为压力发生管线7造压，造压范围覆盖电站变送器量程，具备粗调和细调功能。所述接头11采用世伟洛克快速接头，在完成造压后保持管线压力。可采用商品级手持式或便携式液压压力校验泵，造压回路采用1/4卡套管布置。
所述泄压支路连接于所述加压支路在所述压力/差压变送器1与所述接头11之间的部分，具体地，在所述压力/差压变送器1与所述接头11之间设置一个卡套三通8，这样三通8还与所述泄压支路连接。所述泄压装置包括泄压阀9和泄压管线10。所述三通8经泄压阀9与泄压管线10连接。对于常规量程变送器，为保证快速泄压，所述泄压阀9采用球阀，泄压支路采用3/8卡套管布置。
该系统还包括标准仪表，用于测量加压支路的压力。
图3示出了依据该系统实现的测试方法的流程框图。
方法包括：
步骤一,打开供电装置,监测变送器输出直至预热完成,变送器输出稳定；
对电气回路供电，预热变送器使其能工作在稳定状态，输出信号稳定，便于响应检测。
步骤二,开启数据采集装置,采集采样电阻两端电压；
步骤三,操作压力信号发生装置升压,直至采样电阻两端电压达到第一电压值；
升压时以不超过10%量程/秒速率缓慢升压，直至采样电阻两端电压达到第一电压值，如5.02VDC左右（即，变送器输出电流为20.8mA）。
步骤四,断开压力发生管线上的接头,分离压力信号发生装置,并确认采样电阻两端电压仍保持在第一电压值；
断开压力发生管线上的世伟洛克快速接头11，分离压力信号发生装置12，确认采样电阻5两端电压仍保持在第一电压值，如5.02VDC左右（即，变送器输出电流为20.8mA）。
步骤五,打开泄压装置,卸除压力发生管线上的压力；
具体地，迅速打开泄压管线上的泄压球阀9，卸除压力管线7上的压力。
步骤六,关闭数据采集装置。
之后，拆卸响应时间测试系统，恢复仪表正常投运。
图3所示方法为直接泄压，对于普通量程的压力/差压变送器（量程1kPa以上表压），可直接在管道预压完成后，通过快速泄压阀，将变送器膜盒中的压力直接泄至大气压，从而产生压力阶跃信号。
该方法在数据采集装置关闭后，还包括数据分析步骤。
具体地，步骤01，导出数据采集装置中的数据记录；步骤02，分别记录5VDC对应的时刻t1,9.89VDC对应的时刻t2；步骤03，获得仪表响应时间为：τ=t2-t1。
该方法在步骤一之前还包括对压力支路预压步骤，使得管线内充分排气。
对加压支路进行预压，使得测试管线内充满水实体，并充分排气。阶跃法测试压力/差压变送器响应时间，合适的阶跃初始信号，对于后续信号的分析处理至关重要。通过压力发生管道预压，采用额外5%的预压量（即变送器输出20.8mA），既保证了信号曲线100%初始点时刻点在坐标轴上可以准确识别，又可保证预压的压力不会导致损坏变送器。
在预压之前，还需要进行测试准备。首先，将变送器与工艺系统隔离，疏空管道内介质。其次，对变送器进行校验。然后，根据附件图纸连接变送器压力回路、电气回路。在做好准备后，开始预压、测试、之后数据分析。
该系统还包括变送器阀组2，所述压力/差压变送器1经所述变送器阀组2与所述压力发生管线7连接。所述变送器阀组2具有平衡阀，所述平衡阀用于平衡压力信号发生装置12造压时变送器膜盒两侧的压力能同时缓慢上升，每侧压力不超过变送器膜盒单向承压上限。
图4示出了基于图1所示压力/差压变送器响应时间测试系统下的测试方法的另一实施方式下的流程框图。该方法主要用于微差压变送器的检测。所述方法包括：
步骤一,打开供电装置，监测变送器输出直至预热完成，变送器输出稳定；
对电气回路供电，预热变送器使其能工作在稳定状态，输出信号稳定，便于响应检测。
步骤二，开启数据采集装置，采集采样电阻两端电压；
步骤三，打开变送器阀组2的平衡阀，操作压力信号发生装置在变送器膜盒两侧同时升压至50%量程；
在微差压变送器阀组2上打开平衡阀，操作压力信号发生装置12，在变送器膜盒两侧同时以不超过10%量程/秒速率缓慢升压至50%量程（不超过变送器膜盒单向承压上限）
步骤四，关闭变送器阀组的平衡阀，操作压力信号发生装置在变送器阀组正压侧继续升压，直至采样电阻两端电压达到第一电压值；
关闭变送器阀组2平衡阀，操作压力信号发生装置12，在微差压变送器阀组2正压侧以不超过10%量程/秒速率继续缓慢升压，直至采样电阻5两端电压达到第一电压值，如5.02VDC左右（即，变送器输出电流为20.8mA）。
步骤五，断开压力发生管线上的接头,分离压力信号发生装置,并确认采样电阻两端电压仍保持在第一电压值；
断开压力发生管线7上世伟洛克快速接头11，分离压力信号发生装置12，确认采样电阻5两端电压仍保持在第一电压值，如5.02VDC左右（即，变送器输出电流为20.8mA）
步骤六，打开泄压装置，卸除压力发生管线上的压力；
迅速打开泄压管线10上泄压球阀9，卸除压力管线7上压力。
步骤七，关闭数据采集装置。
该方法在数据采集装置关闭后，还包括数据分析步骤。
具体地，步骤01，导出数据采集装置中的数据记录；步骤02，分别记录5VDC对应的时刻t1,9.89VDC对应的时刻t2；步骤03，获得仪表响应时间为：τ=t2-t1。
该方法在步骤一之前还包括对压力支路预压步骤，使得管线内充分排气。
对加压支路进行预压，使得测试管线内充满水实体，并充分排气。阶跃法测试压力/差压变送器响应时间，合适的阶跃初始信号，对于后续信号的分析处理至关重要。通过压力发生管道预压，采用额外5%的预压量（即变送器输出20.8mA），既保证了信号曲线100%初始点时刻点在坐标轴上可以准确识别，又可保证预压的压力不会导致损坏变送器。
在预压之前，还需要进行测试准备。首先，将变送器与工艺系统隔离，疏空管道内介质。其次，对变送器进行校验。然后，根据附件图纸连接变送器压力回路、电气回路。在做好准备后，开始预压、测试、之后数据分析。
图4所示方法为迁移法，对于微差压变送器，由于其量程微小，直接泄压测试法可能会由于液压水介质的粘性、张力等物理特性的迟滞作用，导致泄压时间过长。可采取变送器迁移法进行测量。即在微差压变送器两侧同时施加约50%量程的迁移量，在变送器正压侧继续施加量程压力，通过迁移，间接增大变送器正压侧工作压力范围，从而加大较小液压水介质的物理特性对于泄压的影响。
实施例二
图2示出了本发明一种压力/差压变送器响应时间测试系统的另一实施方式的结构图。该系统与图1所示系统的差别在于泄压支路及泄压支路上的泄压装置。该系统泄压支路连接于所述加压支路在所述压力信号发生装置与接头之间的部分；所述泄压装置包括抽真空管线和真空管线堵头；所述压力信号发生装置与所述接头之间的部分经抽真空管线与所述真空管线堵头连接。对于量程下限低于大气压或者绝压变送器，泄压回路则以抽真空形式泄压。
依据图2所示系统，本发明压力/差压变送器响应时间测试方法（如图5）包括：
步骤一，打开供电装置4，监测变送器1输出直至预热完成，变送器输出稳定；
对电气回路供电，预热变送器1使其能工作在稳定状态，输出信号稳定，便于响应检测。
步骤二，开启数据采集装置6，采集采样电阻5两端电压；
步骤三，操作压力信号发生装置12升压,直至采样电阻5两端电压达到第一电压值；
操作压力信号发生装置12，以不超过10%量程/秒速率缓慢升压，直至采样电阻5两端电压达到第一电压值，如5.02VDC左右（即，变送器输出电流为20.8mA）。
步骤四，断开压力发生管线7上的接头11,分离压力信号发生装置12,并确认采样电阻两端电压仍保持在第一电压值；
断开压力发生管线7上世伟洛克快速接头，分离压力信号发生装置12，确认采样电阻5两端电压仍保持在第一电压值，如5.02VDC左右（即，变送器输出电流为20.8mA）
步骤五，打开泄压装置，对压力发生管线进行泄压，计算下限负压与整个量程的占比，比例大于30%采用真空泄压方法。而对于比例小于30%的不进行泄压。
步骤六， 接入压力发生管线上的接头，并接入与该接头连接安装有真空管线堵头的抽真空管线，操作压力信号发生装置对管道抽真空到下限负压值；断开压力发生管线上的接头，将抽真空管线与压力发生管线连接，进行抽真空泄压；
在判断需要进行真空泄压时，需要将系统未接入泄压支路的情况下，接入泄压支路进行真空处理。具体地，按照如下步骤进行：
i.测量压力发生管线上世伟洛克快速接头至变送器螺纹接口处长度L。
ii.采用略长于L的1/4卡套管，一端配卡套接头并安装真空管线堵头，另一端安装世伟洛克快速接头8。
iii.操作压力信号发生装置10，对管道抽真空到下限负压值。
iv.断开世伟洛克快速接头8，将真空管道快速接头安装至压力发生管线上快速接头处，进行抽真空泄压。
步骤七，关闭数据采集装置。
该方法在数据采集装置关闭后，还包括数据分析步骤。
具体地，步骤01，导出数据采集装置中的数据记录；步骤02，分别记录5VDC对应的时刻t1,9.89VDC对应的时刻t2；步骤03，获得仪表响应时间为：τ=t2-t1。
该方法在步骤一之前还包括对压力支路预压步骤，使得管线内充分排气。
对加压支路进行预压，使得测试管线内充满水实体，并充分排气。阶跃法测试压力/差压变送器响应时间，合适的阶跃初始信号，对于后续信号的分析处理至关重要。通过压力发生管道预压，采用额外5%的预压量（即变送器输出20.8mA），既保证了信号曲线100%初始点时刻点在坐标轴上可以准确识别，又可保证预压的压力不会导致损坏变送器。
在预压之前，还需要进行测试准备。首先，将变送器与工艺系统隔离，疏空管道内介质。其次，对变送器进行校验。然后，根据附件图纸连接变送器压力回路、电气回路。在做好准备后，开始预压、测试、之后数据分析。
图5所示方法为抽真空泄压法：常规的直接泄压法，最终压力管线中的压力只能泄压到大气压力。对于变送器量程下限为负压或者绝压变送器，则可能需要采取特殊的方法来完成压力阶跃信号的产生。对于下限负压量程在整个量程占比不到30%的变送器，可以通过直接泄压法进行响应时间测试（极限占比36.8%，为保证裕量，取30%为限值）。对于下限负压量程占整个量程超过30%的，则可采用抽真空泄压法。采用预先完成抽真空的试验管道，通过世伟洛克快速接头快速接至压力发生管线上，从而完成负压时阶跃压力信号的触发。
实施例三
本发明还包括一种压力/差压变送器响应时间测试系统，该系统在图1所示的实施方式下，还包括图2所示的泄压支路、及设于泄压支路上的泄压装置。即图1、2所示的两个泄压支路均存在，但需在不同条件下进行切换。具体地，所述泄压支路包括第一泄压支路（参照图1）、第二泄压支路（参照图2）、以及切换装置；所述第一泄压支路连接于所述加压支路在所述压力/差压变送器与所述接头之间的部分；所述第一泄压支路上连接有第一泄压装置，所述泄压装置包括泄压阀和泄压管线；所述压力/差压变送器与所述接头之间的部分经泄压阀与泄压管线连接；所述第二泄压支路连接于所述加压支路在所述压力信号发生装置与接头之间的部分；所述泄压装置包括抽真空管线和真空管线堵头；所述压力信号发生装置与所述接头之间的部分经抽真空管线与所述真空管线堵头连接。所述切换装置用于检测、计算下限负压与整个量程的占比，当比例小于30%则利用图1所示系统进行压力/差压变送器响应时间测试，当比例大于30%则从图1切换为图2所示系统。所述切换装置包括下限负压检测装置和判断下限负压占比装置。所述下限负压检测装置可以是标准压力仪表。所述判断下限负压占比装置可以是判断单元，当测量的下限负压除以量程后与参考比例30%比较，判断单元输出判断结果指示泄压支路切换。所述判断下限负压占比装置还可由人工计算替代。当需要切换泄压支路时，根据判断单元的判断结果或者是人为判断占比后将图1切换为图2。
图6出了基于具有两条泄压支路进行切换的系统进行的测试方法的流程框图。所述方法包括：
步骤一，打开供电装置4，监测变送器1输出直至预热完成，变送器输出稳定；
对电气回路供电，预热变送器1使其能工作在稳定状态，输出信号稳定，便于响应检测。
步骤二，开启数据采集装置6，采集采样电阻5两端电压；
步骤三，操作压力信号发生装置12升压,直至采样电阻5两端电压达到第一电压值；
操作压力信号发生装置12，以不超过10%量程/秒速率缓慢升压，直至采样电阻5两端电压达到第一电压值，如5.02VDC左右（即，变送器输出电流为20.8mA）。
步骤四，断开压力发生管线7上的接头11,分离压力信号发生装置12,并确认采样电阻两端电压仍保持在第一电压值；
断开压力发生管线7上世伟洛克快速接头，分离压力信号发生装置12，确认采样电阻5两端电压仍保持在第一电压值，如5.02VDC左右（即，变送器输出电流为20.8mA）
步骤五，打开泄压装置，对压力发生管线进行泄压，计算下限负压与整个量程的占比，比例小于30%则执行步骤六，否则执行步骤七；
对负压情况进行计算评估，如大于30%则采用真空泄压方法，如低于30%则采用直接泄压法(参考图3所示方法)。
步骤六，打开泄压管线上的泄压阀，卸除压力发生管线上的压力；
迅速打开泄压管线上泄压球阀，卸除压力管线上压力。此处参照图1、3所示的直接泄压法进行泄压，按照图1所示系统连接方式下进行泄压。
步骤七， 接入压力发生管线上的接头，并接入与该接头连接安装有真空管线堵头的抽真空管线，操作压力信号发生装置对管道抽真空到下限负压值；断开压力发生管线上的接头，将抽真空管线与压力发生管线连接，进行抽真空泄压；
在判断需要进行真空泄压时，需要将系统未接入泄压支路的情况下，接入泄压支路进行真空泄压。也就是说，从原先图1所示的接线方式下转换为图2所示的接线方式，主要是对泄压支路接线方式的改变。具体地，按照如下步骤进行：
v.测量压力发生管线上世伟洛克快速接头至变送器螺纹接口处长度L。
vi.采用略长于L的1/4卡套管，一端配卡套接头并安装真空管线堵头，另一端安装世伟洛克快速接头8。
vii.操作压力信号发生装置10，对管道抽真空到下限负压值。
viii.断开世伟洛克快速接头8，将真空管道快速接头安装至压力发生管线上快速接头处，进行抽真空泄压。
步骤八，关闭数据采集装置。
该方法在数据采集装置关闭后，还包括数据分析步骤。
具体地，步骤01，导出数据采集装置中的数据记录；步骤02，分别记录5VDC对应的时刻t1,9.89VDC对应的时刻t2；步骤03，获得仪表响应时间为：τ=t2-t1。
该方法在步骤一之前还包括对压力支路预压步骤，使得管线内充分排气。
对加压支路进行预压，使得测试管线内充满水实体，并充分排气。阶跃法测试压力/差压变送器响应时间，合适的阶跃初始信号，对于后续信号的分析处理至关重要。通过压力发生管道预压，采用额外5%的预压量（即变送器输出20.8mA），既保证了信号曲线100%初始点时刻点在坐标轴上可以准确识别，又可保证预压的压力不会导致损坏变送器。
在预压之前，还需要进行测试准备。首先，将变送器与工艺系统隔离，疏空管道内介质。其次，对变送器进行校验。然后，根据附件图纸连接变送器压力回路、电气回路。在做好准备后，开始预压、测试、之后数据分析。
在不同的负压占比情况下采用直接泄压法或者抽真空泄压法，够有效产生压力阶跃信号，便于不同下限负压的变送器进行有效的响应时间检测。
目前，国内核电业界对于变送器的响应时间并无硬性要求，也没有相应的市场需求，以致国内仪表厂家对于1E级变送器测试引用标准不统一。对于三代核电自主化依托项目，AP1000电站最终安全分析报告中技术规格书一章做了明确要求。本发明依据NBT20069-2012《核电厂安全重要仪表通道性能监督试验》相关规定和要求，组套的测试装置，结合发明的试验方法，可以简单有效的获取变送器响应时间这一参数。只需对具备核电站仪控领域经验的人，稍加培训即可掌握。本发明设计到的试验装置和试验方法在三代核电自主化依托项目中完成了首次自主压力/差压变送器响应时间测试。
测试结果实践：
AP1000自主化依托项目首次变送器响应时间测试委托美国专业数据采集分析公司AMS执行。采取的试验方法为NBT20069-2012《核电厂安全重要仪表通道性能监督试验》规定的斜坡测试法。
第二次变送器响应时间测试则为采用本发明系统执行。两次测试的响应时间结果如下表和如图7（图表中已包含不同量程的变送器，不再具体示明）：
表一，采用本发明系统的阶跃测试结果和委外的斜坡测试结果的对照表
对于16台1E级变送器两组响应时间测试数据，绘制二维折线图，可以看出采用本发明方法获得的响应时间数据与国外专业测试公司AMS所测得数据高度吻合，数据趋势完全可以表征仪表性能，且与斜坡测试的数据趋势一致。采用本发明方法执行1E级压力/差压变送器响应时间测试可以对企业产生较大的经济效益。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.一种压力/差压变送器响应时间测试系统，其特征在于，包括压力信号发生装置、压力/差压变送器、数据采集装置、采样电阻、供电装置；
所述压力信号发生装置通过压力发生管线与压力/差压变送器连接，以形成加压支路，所述压力信号发生装置用于为压力发生管线造压；
所述压力发生管线上且在所述压力信号发生装置前端设有用以将压力信号发生装置自压力发生管线上分离的接头；
所述加压支路还连接有泄压支路，所述泄压支路上连接有泄压装置，用于卸除压力发生管线上的压力；
所述数据采集装置并联于所述采样电阻两端，所述采样电阻连接所述压力/差压变送器，所述数据采集装置用于采集所述压力/差压变送器自加压至泄压状态下的电压信号；
所述供电装置为所述采样电阻、所述压力/差压变送器供电。
2.根据权利要求1所述的一种压力/差压变送器响应时间测试系统，其特征在于，所述泄压支路连接于所述加压支路在所述压力/差压变送器与所述接头之间的部分；所述泄压装置包括泄压阀和泄压管线；所述压力/差压变送器与所述接头之间的部分经泄压阀与泄压管线连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种压力/差压变送器响应时间测试系统，其特征在于，还包括具有用以平衡变送器膜盒两侧升压程度的平衡阀的变送器阀组，所述压力/差压变送器经所述变送器阀组与所述压力发生管线连接。
4.根据权利要求1所述的一种压力/差压变送器响应时间测试系统，其特征在于，所述泄压支路连接于所述加压支路在所述压力信号发生装置与接头之间的部分；所述泄压装置包括抽真空管线和真空管线堵头；所述压力信号发生装置与所述接头之间的部分经抽真空管线与所述真空管线堵头连接。
5.根据权利要求1所述的一种压力/差压变送器响应时间测试系统，其特征在于，所述泄压支路包括第一泄压支路、第二泄压支路、切换装置；
所述第一泄压支路连接于所述加压支路在所述压力/差压变送器与所述接头之间的部分；所述第一泄压支路上连接有第一泄压装置，所述泄压装置包括泄压阀和泄压管线；所述压力/差压变送器与所述接头之间的部分经泄压阀与泄压管线连接；
所述第二泄压支路连接于所述加压支路在所述压力信号发生装置与接头之间的部分；所述泄压装置包括抽真空管线和真空管线堵头；所述压力信号发生装置与所述接头之间的部分经抽真空管线与所述真空管线堵头连接；
所述切换装置用于当检测到变送器的下限负压与整个量程占比小于30%时按照第一泄压支路泄压，占比大于30%时从第一泄压支路切换为第二泄压支路泄压。
6.一种压力/差压变送器响应时间测试方法,其特征在于,利用上述权利要求1或2所述压力/差压变送器响应时间测试系统实现；所述方法包括:
步骤一,打开供电装置,监测变送器输出直至预热完成,变送器输出稳定；
步骤二,开启数据采集装置,采集采样电阻两端电压；
步骤三,操作压力信号发生装置升压,直至采样电阻两端电压达到第一电压值；
步骤四,断开压力发生管线上的接头,分离压力信号发生装置,并确认采样电阻两端电压仍保持在第一电压值；
步骤五,打开泄压装置,卸除压力发生管线上的压力；
步骤六,关闭数据采集装置。
7.一种压力/差压变送器响应时间测试方法，其特征在于，利用上述权利要求3所述压力/差压变送器响应时间测试系统实现；所述方法包括：
步骤一,打开供电装置，监测变送器输出直至预热完成，变送器输出稳定；
步骤二，开启数据采集装置，采集采样电阻两端电压；
步骤三，打开变送器阀组的平衡阀，操作压力信号发生装置在变送器膜盒两侧同时升压至50%量程；
步骤四，关闭变送器阀组的平衡阀，操作压力信号发生装置在变送器阀组正压侧继续升压，直至采样电阻两端电压达到第一电压值；
步骤五，断开压力发生管线上的接头,分离压力信号发生装置,并确认采样电阻两端电压仍保持在第一电压值；
步骤六，打开泄压装置，卸除压力发生管线上的压力；
步骤七，关闭数据采集装置。
8.一种压力/差压变送器响应时间测试方法，其特征在于，利用上述权利要求4或5所述压力/差压变送器响应时间测试系统实现；所述方法包括：
步骤一，打开供电装置，监测变送器输出直至预热完成，变送器输出稳定；
步骤二，开启数据采集装置，采集采样电阻两端电压；
步骤三，操作压力信号发生装置升压,直至采样电阻两端电压达到第一电压值；
步骤四，断开压力发生管线上的接头,分离压力信号发生装置,并确认采样电阻两端电压仍保持在第一电压值；
步骤五，打开泄压装置，对压力发生管线进行泄压，计算下限负压与整个量程的占比，比例小于30%则执行步骤六，否则执行步骤七；
步骤六，打开泄压管线上的泄压阀，卸除压力发生管线上的压力；
步骤七， 接入压力发生管线上的接头，并接入与该接头连接安装有真空管线堵头的抽真空管线，操作压力信号发生装置对管道抽真空到下限负压值；断开压力发生管线上的接头，将抽真空管线与压力发生管线连接，进行抽真空泄压；
步骤八，关闭数据采集装置。
9.根据权利要求6或7或8所述的一种压力/差压变送器响应时间测试方法,其特征在于, 在步骤一之前，方法还包括对压力支路预压步骤，使得管线内充分排气。
10.根据权利要求6或7或8所述的一种压力/差压变送器响应时间测试方法，其特征在于，在数据采集装置关闭后，方法还包括对数据采集装置的数据记录进行数据分析，获得仪表响应时间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810493308.2A CN108362436B (zh) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | 一种压力/差压变送器响应时间测试系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810493308.2A CN108362436B (zh) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | 一种压力/差压变送器响应时间测试系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108362436A true CN108362436A (zh) | 2018-08-03 |
| CN108362436B CN108362436B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=63012291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810493308.2A Active CN108362436B (zh) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | 一种压力/差压变送器响应时间测试系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108362436B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110441474A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-11-12 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种便携式氢氧校准装置及方法 |
| CN113405723A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-09-17 | 中广核核电运营有限公司 | 一种变送器阻尼时间测试装置及测试方法 |
| CN113432781A (zh) * | 2021-04-24 | 2021-09-24 | 中国测试技术研究院流量研究所 | 差压变送器静压特性测试及活塞压力计有效面积检定方法 |
| CN113432779A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-24 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种压力/差压变送器响应时间测试装置及测试方法 |
| CN113483946A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-10-08 | 广西防城港核电有限公司 | 差压变送器充水排气系统及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003083830A (ja) * | 2001-09-14 | 2003-03-19 | Yokogawa Electric Corp | 差圧伝送器の時定数算出方法及び差圧伝送器 |
| CN204439109U (zh) * | 2014-12-31 | 2015-07-01 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 压力变送器电子响应速度测试系统 |
| CN106644254A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-05-10 | 广西防城港核电有限公司 | 压力变送器在线检修方法及其在线检修系统 |
| CN206609562U (zh) * | 2017-03-30 | 2017-11-03 | 中广核核电运营有限公司 | 一种核电站用差压及压力变送器可靠性检测装置 |
| CN108007640A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-08 | 广西防城港核电有限公司 | 一种压力变送器的全自动校验电路、装置及方法 |
| CN208270142U (zh) * | 2018-05-22 | 2018-12-21 | 三门核电有限公司 | 一种压力/差压变送器响应时间测试系统 |
-
2018
- 2018-05-22 CN CN201810493308.2A patent/CN108362436B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003083830A (ja) * | 2001-09-14 | 2003-03-19 | Yokogawa Electric Corp | 差圧伝送器の時定数算出方法及び差圧伝送器 |
| CN204439109U (zh) * | 2014-12-31 | 2015-07-01 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 压力变送器电子响应速度测试系统 |
| CN106644254A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-05-10 | 广西防城港核电有限公司 | 压力变送器在线检修方法及其在线检修系统 |
| CN206609562U (zh) * | 2017-03-30 | 2017-11-03 | 中广核核电运营有限公司 | 一种核电站用差压及压力变送器可靠性检测装置 |
| CN108007640A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-08 | 广西防城港核电有限公司 | 一种压力变送器的全自动校验电路、装置及方法 |
| CN208270142U (zh) * | 2018-05-22 | 2018-12-21 | 三门核电有限公司 | 一种压力/差压变送器响应时间测试系统 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110441474A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-11-12 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种便携式氢氧校准装置及方法 |
| CN113432781A (zh) * | 2021-04-24 | 2021-09-24 | 中国测试技术研究院流量研究所 | 差压变送器静压特性测试及活塞压力计有效面积检定方法 |
| CN113405723A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-09-17 | 中广核核电运营有限公司 | 一种变送器阻尼时间测试装置及测试方法 |
| CN113405723B (zh) * | 2021-05-13 | 2023-02-24 | 中广核核电运营有限公司 | 一种变送器阻尼时间测试装置及测试方法 |
| CN113483946A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-10-08 | 广西防城港核电有限公司 | 差压变送器充水排气系统及方法 |
| CN113432779A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-24 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种压力/差压变送器响应时间测试装置及测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108362436B (zh) | 2024-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108362436A (zh) | 一种压力/差压变送器响应时间测试系统及方法 | |
| CN208881780U (zh) | 一种防滑刹车系统在线监测装置 | |
| CN103019940B (zh) | 一种电能表嵌入式软件半仿真测试装置 | |
| CN103235277A (zh) | 智能化变电站容性设备在线监测系统集成化调试装置 | |
| CN111579181B (zh) | 冷却系统的加注测试系统及方法 | |
| CN203191537U (zh) | 智能化变电站容性设备在线监测系统集成化调试装置 | |
| CN104833456A (zh) | 一种阀冷系统压力传感器现场检测装置和方法 | |
| CN109374287B (zh) | 一种液力缓速器控制阀检测系统及方法 | |
| CN208270142U (zh) | 一种压力/差压变送器响应时间测试系统 | |
| CN100516815C (zh) | 呼吸式安全阀性能的自动测试方法及其装置 | |
| CN104931798B (zh) | 堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置及其检测定位方法 | |
| CN201716155U (zh) | 密封件密封性能检测装置 | |
| CN201628754U (zh) | 电力设备宽频局部放电检测装置 | |
| CN109270383A (zh) | 一种非侵入式充电桩自动检测方法 | |
| CN106841839A (zh) | 一种汽车线束检测装置与检测方法 | |
| CN214096604U (zh) | 一种铁道车辆制动机性能试验装置 | |
| CN107543574B (zh) | 机载传感器高温老炼试验自动检测仪及操作方法 | |
| CN103454114B (zh) | 中低压燃气调压器运行故障诊断与安全预警装置及方法 | |
| CN203101073U (zh) | 一种真空集便器检测装置 | |
| CN105676044A (zh) | 一种避雷器及其监测器在线试验方法与系统 | |
| CN203148462U (zh) | 多功能视频监控线缆测试仪 | |
| CN201025464Y (zh) | 呼吸式安全阀性能的自动测试装置 | |
| CN202267870U (zh) | 一种事件顺序记录系统的测试分析装置 | |
| CN104076313A (zh) | 太阳模拟器电子负载箱在线校准装置 | |
| CN210073591U (zh) | 基于精准油压采集法的油浸式电流互感器内部异常判断装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |