CN110207905B - 一种导叶漏水检测系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种导叶漏水检测系统，包括距离传感器、中央控制器和液位检测装置，所述液位检测装置包括液位计、通管和第一支架，所述距离传感器、液位计分别与中央控制器电性连接，所述第一支架设在所述通管内，所述液位计设在所述第一支架上，所述液位计的设置方向平行于所述通管的轴线方向；所述液位计用于检测通气孔处的液位高度，所述距离传感器用于检测进水闸门是否位于进水口底部，当进水闸门位于进水口底部时，距离传感器将进水闸门位于进水口底部的信息发送给中央控制器，所述中央控制器开始记录所述液位计所测的液位高度，所述中央控制器根据液位变化判断导叶是否漏水，当所测通气孔处的液位下降即发生漏水，能够实现对导叶密闭效果的检测。
Description
技术领域
本发明一般涉及水电厂水轮机组监测技术，具体涉及一种导叶漏水检测系统。
背景技术
导叶是水轮发电机组导水机构中最重要的铸锻件之一，导叶的作用与蜗壳相同，多用于分段式多级泵中。在多级离心泵中，导叶装入带有隔板的中段中，它的作用是把叶轮甩出来的液体收集起来，使液体的流速降低，把部分速度能头转变为压力能头后，再均匀地引入下一级或者经过扩散管排出，使水流均匀的冲击水轮机，是调节机组负荷的主要部件。当机组需要停运时，需要先关闭导叶，如果导叶发生漏水，其漏水达到一定程度便无法正常关停水轮机，无法正常调节机组负荷，重则引发安全事故，漏水量大也可能存在导叶关闭之后间隙过大，或者部分导叶不能正常控制、使用等情况，所以对于导叶漏水量的检测及其重要，而目前缺乏较为有效的检测手段。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种导叶漏水检测系统及方法。
为了克服现有技术的不足，本发明所提供的技术方案是：
本发明提供一种导叶漏水检测系统，包括距离传感器、中央控制器和液位检测装置，所述液位检测装置包括液位计、通管和第一支架，所述距离传感器、液位计分别与中央控制器电性连接，所述第一支架设在所述通管内，所述液位计设在所述第一支架上，所述液位计的设置方向平行于所述通管的轴线方向；所述液位计用于检测通气孔处的液位高度，所述距离传感器用于检测进水闸门是否位于进水口底部，当进水闸门位于进水口底部时，距离传感器将进水闸门位于进水口底部的信息发送给中央控制器，所述中央控制器开始记录所述液位计所测的液位高度，所述中央控制器根据液位变化判断导叶是否漏水，当所测通气孔处的液位下降即发生漏水。
进一步地，检测装置还包括气泡平衡仪和至少三个调平机构，所述气泡平衡仪设于所述液位计上方的通管管段内，所述至少三个调平机构沿圆周方向均匀地设置于所述通管上。
进一步地，所述调平机构的数量为四个，四个所述调平机构沿圆周方向均匀地设置于所述通管上。
进一步地，还包括第二支架，所述第二支架包括环形本体和设于环形本体外侧的连接板；
所述调平机构包括耳板和调平杆，，所述连接板与所述耳板的设置位置相对应，所述调平杆与所述连接板可拆卸连接；
所述耳板设于所述通管外壁，所述耳板上设有球形槽，所述调平杆端部设有与所述球形槽形状大小匹配的球形连接部，球形连接部至少一半没入球形槽内。
进一步地，所述调平杆穿过所述连接板，远离所述球形连接部的一端设有旋转手柄，所述球形连接部与所述旋转手柄之间的杆段上设有外螺纹，所述连接板上供所述调平杆穿过的位置设有与所述外螺纹匹配的内螺纹。
进一步地，所述连接板上设有用于与外部连接的螺纹孔。
进一步地，所述中央控制器根据液位变化计算漏水量，所述导叶漏水量的计算公式为：
V＝S×(h2-h1)；
式中：V是导叶漏水量，S是通气孔横截面面积，h1是中央控制器开始记录液位时的液位高度值，h2是液位开始记录之后任意时间点的液位高度值。
进一步地，所述中央控制器还进行漏水速率的计算，所述漏水速率等于漏水量除以发生该漏水量的时间得到的值。
进一步地，所述中央控制器的检测结果通过显示器显示。
进一步地，当漏水量大于额定水头的千分之三或漏水速率超过1.44m/s时显示器显示预警信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的导叶漏水检测系统，将导叶漏水检测装置安装于通气孔处；中央控制器记录液位计检测数据；所述液位计将液位数据实时传送至所述中央控制器；由液位数据变化计算漏水量和漏水速率，能够实现导叶漏水量的检测，可以说是对导叶的密闭情况进行监控，当漏水量超过限值时启动预警，能够及时发现问题，消除了安全事故隐患。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1为本发明实施例一种实施方式提供的导叶漏水检测装置的立体结构图；
图2为本发明实施例另一种实施方式提供的导叶漏水检测装置的立体结构图；
图3为图2中第二支架的立体结构图；
图4为图2中调平杆的立体结构图；
图5为一种实施例的导叶漏水检测流程示意图。
图中：10-通管，11-第一支架，12-液位计，13-气泡平衡仪，14-耳板，15-调平杆，16-第二支架，141-球形槽，151-球形连接部，152-旋转手柄，161-环形本体，162-连接板。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如背景技术中提到的，当机组需要停运时，需要先关闭导叶，如果导叶发生漏水，其漏水达到一定程度便无法正常关停水轮机，无法正常调节机组负荷，重则引发安全事故，漏水量大也可能存在导叶关闭之后间隙过大，或者部分导叶不能正常控制、使用等情况，所以对于导叶漏水量的检测及其重要。
本发明的基本构思是：在关闭导叶和闸门，导叶与闸门之间形成一段密闭空间，此时如果发生漏水，那么便会在这段密闭空间内形成负压，可能出现安全隐患。所以电厂会在闸门处(闸门位于这段密闭空间的上游，导叶在下游)设置一个通气孔来消除负压，我们将导叶漏水检测系统设置在通气孔处来检测漏水量。
本发明的工作过程为：当电厂关闭导叶后，通过距离传感器检测进水闸门是否位于进水口底部，距离传感器设置在进水口底部，如果闸门并未下落到进水口底部，那么距离传感器检测不到信号，当闸门位于进水口底部时，距离传感器检测到信号，并将该信号发送给中央控制器，此时中央控制器才开始记录液位计所检测的通气孔处的液位高度，液位高度是通过液位计12检测的，如果液位随时间变化在降低，那么即可判断发生了漏水；因为闸门和导叶之间的这段空间在不考虑漏水的情况下只有通气孔这一个地方与大气接触，如果发生漏水，那么通气孔处缺失的水量即为导叶的漏水量，所以计算漏水量是通气孔的横截面面积与液位高度差的积，进一步可以通过某段时间的漏水量与该时间相除得到漏水的速率。
参见图1至图5，本发明提供一种导叶漏水检测系统，包括液位计12、通管10和第一支架11，所述第一支架11设在所述通管10内，所述液位计12设在所述第一支架11上，所述液位计12的设置方向平行于所述通管10的轴线方向。
作为一种可实施方式，检测装置还包括气泡平衡仪13和至少三个调平机构，所述气泡平衡仪13设于所述液位计12上方的通管管段内，所述至少三个调平机构沿圆周方向均匀地设置于所述通管10上，此处的气泡水平仪为施工中常用的调平仪器，外部采用钢料制作外架，在中部设置有密封玻璃管，管中充满醚或酒精，并留有一个小气泡，当处于平衡状态时，该小气泡位于玻璃管正中。
调平机构能够使通管10始终与液面保持垂直，通过气泡平衡仪13可以观察通管10是否调平，调平的目的在于保证液位计12测量的准确性。
作为一种可实施方式，所述调平机构的数量为四个，四个所述调平机构沿圆周方向均匀地设置于所述通管10上。四个调平机构能够保证通管10的稳定性，不会因为水流的冲击而产生晃动。
作为一种可实施方式，所述调平机构包括耳板14和调平杆15，所述耳板14设于所述通管10外壁，所述耳板14上设有球形槽141，所述调平杆15端部设有与所述球形槽141形状大小匹配的球形连接部151，所述球形连接部151至少一半没入球形槽141内。
需要说明的是，调平杆15可以直接固定在通气孔外侧，也可以通过其他机构固定在通气孔外侧，调平杆15的球形连接部151为与球形槽141形状大小匹配的圆球形，球形连接部151四分之三没入球形槽141内，球形连接部151可以在球形槽141内旋转，但不会脱落。通过设在通管10上的耳板14协调连接杆调平，适应调平过程中通管10的摆动。
作为一种可实施方式，检测装置还包括第二支架16，所述第二支架16包括环形本体161和设于环形本体161外侧的连接板162，所述连接板162与所述耳板14的设置位置相对应，所述调平杆15与所述连接板162可拆卸连接。调平杆15可以直接穿过支架，另外设置锁紧机构对调平杆15的位置进行固定，例如：在环形本体161侧面设置通孔，采用锁紧螺栓穿过锁紧调平杆15。
作为一种可实施方式，所述调平杆15穿过所述连接板162，远离所述球形连接部151的一端设有旋转手柄152，所述球形连接部151与所述旋转手柄152之间的杆段上设有外螺纹，所述连接板162上供所述调平杆15穿过的位置设有与所述外螺纹匹配的内螺纹。通过设在调平杆15杆段上的外螺纹与螺孔上的内螺纹配合，对调平杆15的位置调节并锁紧；也可以通过在接部与所述旋转手柄152之间的杆段上设置螺母，旋紧螺母将调平杆15锁紧在第二支架16上。
作为一种可实施方式，所述连接板162上设有用于与外部连接的螺纹孔。设置连接螺栓穿过螺纹孔与外部连接。
需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种导叶漏水检测系统，其特征在于：包括距离传感器、中央控制器和液位检测装置，所述液位检测装置包括液位计、通管和第一支架，所述距离传感器、液位计分别与中央控制器电性连接，所述第一支架设在所述通管内，所述液位计设在所述第一支架上，所述液位计的设置方向平行于所述通管的轴线方向；所述液位计用于检测通气孔处的液位高度，所述距离传感器用于检测进水闸门是否位于进水口底部，当进水闸门位于进水口底部时，距离传感器将进水闸门位于进水口底部的信息发送给中央控制器，所述中央控制器开始记录所述液位计所测的液位高度，所述中央控制器根据液位变化判断导叶是否漏水，当所测通气孔处的液位下降即发生漏水。
2.根据权利要求1所述的导叶漏水检测系统，其特征在于：还包括气泡平衡仪和至少三个调平机构，所述气泡平衡仪设于所述液位计上方的通管管段内，所述至少三个调平机构沿圆周方向均匀地设置于所述通管上。
3.根据权利要求2所述的导叶漏水检测系统，其特征在于：所述调平机构的数量为四个，四个所述调平机构沿圆周方向均匀地设置于所述通管上。
4.根据权利要求2或3中所述的导叶漏水检测系统，其特征在于：还包括第二支架，所述第二支架包括环形本体和设于环形本体外侧的连接板；
所述调平机构包括耳板和调平杆，所述连接板与所述耳板的设置位置相对应，所述调平杆与所述连接板可拆卸连接；
所述耳板设于所述通管外壁，所述耳板上设有球形槽，所述调平杆端部设有与所述球形槽形状大小匹配的球形连接部，球形连接部至少一半没入球形槽内。
5.根据权利要求4所述的导叶漏水检测系统，其特征在于：所述调平杆穿过所述连接板，远离所述球形连接部的一端设有旋转手柄，所述球形连接部与所述旋转手柄之间的杆段上设有外螺纹，所述连接板上供所述调平杆穿过的位置设有与所述外螺纹匹配的内螺纹。
6.根据权利要求5所述的导叶漏水检测系统，其特征在于：所述连接板上设有用于与外部连接的螺纹孔。
7.根据权利要求1所述的导叶漏水检测系统，其特征在于：所述中央控制器根据液位变化计算导叶漏水量，所述导叶漏水量的计算公式为：
V＝S×(h2-h1)；
式中：V是导叶漏水量，S是通气孔横截面面积，h1是中央控制器开始记录液位时的液位高度值，h2是液位开始记录之后任意时间点的液位高度值。
8.根据权利要求1所述的导叶漏水检测系统，其特征在于，所述中央控制器还进行漏水速率的计算，所述漏水速率等于漏水量除以发生该漏水量的时间得到的值。
9.根据权利要求1或8所述的导叶漏水检测系统，其特征在于，所述中央控制器的检测结果通过显示器显示。
10.根据权利要求9所述的导叶漏水检测系统，其特征在于，当漏水量大于额定水头的千分之三时显示器显示预警信息。
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