CN202421902U - 核电站主螺栓中心孔超声检测的水位控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核电站主螺栓中心孔检测的水位控制装置，包括由工控机、I/O控制器、阀驱动电路等构成的控制柜及由水箱、供水泵、给水阀、泄水阀、压力传感器、信号采集模块、导杆编码器等构成的现场设备，485总线、二连接端子、串口RS232，其中工控机经串口RS232、485总线分别与I/O控制器、信号采集模块相连接，I/O控制器的输出端与阀驱动电路相接还经连接端子与导杆编码器相接，阀驱动电路的输出端经另一连接端子分别与供水泵、给水阀、泄水阀相接，压力传感器的输出端与信号采集模块相接，本实用新型的水位控制装置能实现检测自动化，提高工作效率，适用核电站的主螺栓中心孔的超声检测及其他检测的水位控制。

Description

核电站主螺栓中心孔超声检测的水位控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种水位控制装置，特别是一种核电站主螺栓中心孔超声检测的水位控制装置，属核工程检测装置。

背景技术

核电站现场压力容器主螺栓长期在高温高压辐照环境下工作，易疲劳损伤，按规范要求应是必检部件。一般采用对主螺栓中心孔进行超声检测，检测时耦合剂为去离子水。由于主螺栓是核部件，故检测用的水属污染源。因此，在检测过程中，如何控制水位平稳变化，确保耦合效果，同时避免水位溢出污染环境，这是有关行业关注并研发的课题。如在对主螺栓中心孔进行超声检测时，由于超声检测探头需要根据检测需要反复运动，造成水位变化。如果不对水位进行控制，在导杆上升过程中，会造成水位不能跟上探头高度，影响检测信号。反之在导杆下降过程中会使水位迅速溢出螺栓中心孔，会污染环境，同时如导杆上下运动会带来水位的快速波动，会造成气泡，影响检测效果。而目前针对超声检测的水位处理通常是用手动加水，即据目视和时间估计，确定是否加水，这样会降低检测工作效率，容易产生气泡等不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能对水位进行自动控制检测精度高、效率高的核电站主螺栓中心孔超声检测用的水位控制装置。

本实用新型是这样实现的：它包括控制柜、含导杆编码器的现场设备、串口RS232、485总线、连接端子A、连接端子B，所述的控制柜是由工控机、485接口卡、I/O控制器、阀驱动电路构成的，所述的现场设备还包括由水箱、供水泵、给水阀、泄水阀、压力传感器、信号采集模块构成的；其中所述的工控机的引脚1、2、3，经所述串口RS232与所述I/O控制器的引脚13、12、11相连接，工控机的引脚4、5经所述485总线与所述信号采集模块的引脚2、1相连接，工控机的引脚6、7分别接5V电源及接地，所述485接口卡是插入在所述工控机的槽内；所述I/O控制器的引脚1接24V电源，引脚2接地，引脚3、4、5、6经所述连接端子B分别与所述导杆编码器的引脚4、3、2、1相连接，引脚7、8、9分别与所述阀驱动电路的引脚1、3、5相接，引脚10接地，所述阀驱动电路的引脚2、4、6都接地，引脚7、8、9、10、11、12经所述连接端子A分别与所述水箱中的所述供水泵、所述给水阀、所述泄水阀相连接，引脚13、14接220V电源；所述压力传感器的引脚1与所述信号采集模块的引脚3相接，引脚3接地，引脚2接24V电源；所述信号采集模块的引脚4、5接24V电源，引脚6接地。

由于本实用新型的水位控制装置是采用了上述的结构，故可以实现主螺栓中心孔超声检测的水位自动控制，实现了水位实时跟踪探头高度变化，避免手动加水造成的人为估计或操作失误，造成现场水污染或检测信号不理想等。同时，水位及探头高度显示直观，可以在操作界面上实时观察到当前水位和探头高度，操作方便，并可提供相应的监控预警功能。该装置不但可用于核电站螺栓中心孔超声检测的水位控制，也可用于类似情况下的水位控制。

附图说明

图1为本实用新型的结构方框图

图2为本实用新型电连接图

图1中：1.控制柜  2.工控机  3.485接口卡  4.I/O控制器  5.阀驱动电路  6.现场设备  7.水箱  8.供水泵  9.给水阀  10.泄水阀  11.压力传感器  12.信号采集模块13.导杆编码器

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，控制柜1是由工控机2、485接口卡3、I/O控制器4、阀驱动电路5构成的。现场设备6是由水箱7、供水泵8、给水阀9、泄水阀10、压力传感器11、信号采集模块12、导杆编码器13构成的。工控机2是通过串口RS232连接到I/O控制器4，其输出的I/O信号经阀驱动电路5连接到现场设备6中相应的供水泵8、给水阀9、泄水阀10、压力传感器11安装在水箱7的底部，其输出信号连接到信号采集模块12，信号采集模块12将通过485总线输送给插入在工控机2槽内的485接口卡3，导杆编码器13的信号连接到I/O控制器4。工控机2上运行水位控制程序；即通过485接口卡3不断实时获取现场设备6中传递来的水位信息，通过导杆编码器13获取当前探头(图中没有标出)高度信息，计算得到期望水位。根据当前水位和期望水位的偏差，偏差的变化量，采用适合的算法对相应的给水阀9、泄水阀10、供水泵8的高速开关频率进行调节，并将控制信号通过串口RS232输送到I/O控制器4，I/O控制器将I/O点的输出状态传输给阀驱动电路5，经放大后进而驱动相应的供水泵8、给水阀9、泄水阀10的动作。

图2为本实用新型水位控制装置的电子线路连接图。如图2所示，工控机2的引脚1、2、3经串口RS232与I/O控制器4的引脚13、12、11相连接，工控机2的引脚4、5经485总线与信号采集模块12的引脚2、1相接，工控机2的引脚6、7分别接5V电源及接地；485接口卡3是插入在工控机2的槽内，I/O控制器4的引脚1、2分别接24V电源及接地，引脚3、4、5、6经连接端子B分别与导杆编码器13的引脚4、3、2、1相连接，引脚7、8、9分别与阀驱动电路5的引脚1、3、5相接，引脚10接地；阀驱动电路5的引脚2、4、6均分别接地，引脚7、8、9、10、11、12经连接端子A分别与水箱7中的供水泵8、给水阀9、泄水阀10相连接，压力传感器11的引脚1与信号采集模块12的引脚3相接，引脚3接地，引脚2接24V电源；信号采集模块12的引脚4、5接24V电源，引脚6接地。

参照图1-图2，本实用新型的水位控制装置工作过程是：先将导杆编码器安装在导杆(图中没有标出)上，即导杆编码器13、压力传感器11安装在水箱7的底部。然后布置控制柜1、水箱7、供水泵8、给水阀9、泄水阀10等。连接控制拒1和现场设备6中的压力传感器11，信号采集模块12、导杆编码器13的线缆连接，并连接供水、供电及信号线缆，确认无误后，启动自动控制系统，并进行导杆编码器13的零点标定，配置控制参数。在配置完毕后，启动控制柜1和现场设备6的485总线通信。装置准备好后，启动控制柜1内的工控机2的相应程序，接收来自导杆编码器13的导杆位置信息及来自水箱7底部压力传感器11的水位高度信息，将其在界面上以图形仿真界面显示。同时，控制程序根据导杆信息和水位信息，计算水位偏差和偏差变化量，通过一定的运算规则，计算出相应的输出量，进而控制I/O点的高速切换，控制供水泵8、给水阀9、泄水阀10的开关频率，使水位相应变化。同样，新的水位信息会及时更新到工控机2的程序，由此形成水位闭环控制，实现水位高度的实时跟踪，这样就达到了主螺栓中心孔超声检测时水位的自动控制，提高了检测效率和精度。

Claims (1)

1.一种核电站主螺栓中心孔超声检测的水位控制装置，包括控制柜(1)、含导杆编码器(13)的现场设备(6)、串RS232、485总线、连接端子A、连接端子B，其特征在于所述的控制柜(1)是由工控机(2)、485接口卡(3)、I/O控制器(4)、阀驱动电路(5)构成的，所述的现场设备(6)还包括由水箱(7)、供水泵(8)、给水阀(9)、泄水阀(10)、压力传感器(11)、信号采集模块(12)构成的；其中所述的工控机(2)的引脚1、2、3，经所述串口RS232与所述I/O控制器(4)的引脚13、12、11相连接，工控机(2)的引脚4、5经所述485总线与所述信号采集模块(12)的引脚2、1相连接，工控机(2)的引脚6、7分别接5V电源及接地，所述485接口卡(3)是插入在所述工控机(2)的槽内；所述I/O控制器(4)的引脚1接24V电源，引脚2接地，引脚3、4、5、6经所述连接端子B分别与所述导杆编码器(13)的引脚4、3、2、1相连接，引脚7、8、9分别与所述阀驱动电路(5)的引脚1、3、5相接，引脚10接地，所述阀驱动电路(5)的引脚2、4、6都接地，引脚7、8、9、10、11、12经所述连接端子A分别与所述水箱(7)中的所述供水泵(8)、所述给水阀(9)、所述泄水阀(10)相连接，引脚13、14接220V电源；所述压力传感器(11)的引脚1与所述信号采集模块(12)的引脚3相接，引脚3接地，引脚2接24V电源；所述信号采集模块(12)的引脚4、5接24V电源，引脚6接地。

Images