CN209326589U - 一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置及系统，该装置包括：上位机、校验台行程控制器和缸胀探头校验台，其中：上位机向校验台行程控制器发送控制命令，生成信号发送至缸胀探头校验台；缸胀探头校验台用于安装、固定待检测缸胀探头，并带动待检测缸胀探头按照预设行程轨迹进行移动；上位机实时检测待检测缸胀探头的位移偏差以及反馈电流信号，将测量值与控制值进行比较形成闭环控制，并检测目标行程与实际行程是否一致，以实现核电站汽轮机缸胀探头的自动校验。本实用新型可实现缸胀探头的自动校验，自动计算探头灵敏度及灵敏度偏差，绘制连续反馈电流‑位移曲线，生成每毫米对应电流表格，同时，可现实对缸胀探头的故障模拟与诊断。

Description

一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置及系统

技术领域

本实用新型涉及监测设备技术领域，特别是涉及一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置及系统。

背景技术

测量汽轮机缸胀探头是保护汽轮发电机安全运行的重要仪器，需要能连续、准确、可靠地监视机组运行过程中的汽轮机缸胀，为了保证传感器的精准和可靠性，对其校验工作有很高的要求，同时对校验的自动化控制的程度有了更高的要求，测点的大量增加，大行程低误差的测量标准应用于传感器校验，并且汽轮机缸胀探头移动力矩大，普通电机无法带动探头进行自动校验，因此，一种具备汽轮机缸胀探头自动校验装置是非常必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置及系统，以实现汽轮机缸胀探头自动校验功能，自动计算探头灵敏度及灵敏度偏差，绘制连续反馈电流-位移曲线，生成每毫米对应电流表格，同时，可现实对缸胀探头的故障模拟与诊断。

为达到上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置，包括：上位机、校验台行程控制器和缸胀探头校验台，其中：

所述上位机集成了终端设备和控制软件，所述上位机与所述校验台行程控制器通过数据接口相连；所述校验台行程控制器与所述缸胀探头校验台通过所述数据接口相连；

所述上位机向所述校验台行程控制器发送控制命令，生成信号发送至所述缸胀探头校验台；

所述缸胀探头校验台用于安装、固定待检测缸胀探头，并带动所述待检测缸胀探头按照预设行程轨迹进行移动；

所述上位机实时检测所述待检测缸胀探头的位移偏差以及反馈电流信号，将测量值与控制值进行比较形成闭环控制，并检测目标行程与实际行程是否一致，以实现核电站汽轮机缸胀探头的自动校验。

进一步的，所述校验台行程控制器与所述待校验缸胀探头相连，为所述待校验缸胀探头提供工作电压。

进一步的，所述数据接口为USB接口或串口。

进一步的，所述缸胀探头校验台包括：缸胀探头夹持装置、步进导轨、高精度数显位移传感器、步进电机驱动器以及滚珠螺杆，其中：

所述缸胀探头夹持装置、所述步进导轨、所述高精度数显位移传感器以及所述步进电机驱动器通过所述滚珠螺杆固定设置在所述缸胀探头校验台上；

所述步进电机驱动器带动所述待检测缸胀探头根据所述控制信号在所述步进导轨进行移动；

所述高精度数显位移传感器测量所述待校验缸胀探头的实际位置，确定所述待校验缸胀探头的实际行程，并将所述待校验缸胀探头的实际行程反馈至所述上位机进行自动校验。

进一步的，所述步进导轨为精密线性滑块双导轨。

进一步的，所述上位机包括：计算单元和存储单元，其中：

所述计算单元用于实时检测所述待检测缸胀探头的位移偏差以及反馈电压信号，将测量值与控制值进行比较形成闭环控制，并检测目标行程与实际行程是否一致，以实现核电站汽轮机缸胀探头的自动校验；

所述计算单元可自动计算探头灵敏度及灵敏度偏差，绘制连续反馈电流-位移曲线，生成每毫米对应电流表格；

所述存储单元用于以表格记录预设时间对应电压值的历史校验数据，供自动形成测试报告、查看历史数据或/和拷出数据。

一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验系统，包括：上述所述的核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开了一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置及系统，该装置包括：上位机、校验台行程控制器和缸胀探头校验台，其中：上位机集成了终端设备和控制软件，上位机与校验台行程控制器通过数据接口相连；校验台行程控制器与缸胀探头校验台通过数据接口相连；上位机向校验台行程控制器发送控制命令，生成脉冲信号发送至缸胀探头校验台；缸胀探头校验台用于安装、固定待检测缸胀探头，并带动待检测缸胀探头按照预设行程轨迹进行移动；上位机实时检测待检测缸胀探头的位移偏差以及反馈电流信号，将测量值与控制值进行比较形成闭环控制，并检测目标行程与实际行程是否一致，以实现核电站汽轮机缸胀探头的自动校验。本实用新型可实现缸胀探头的自动校验，自动计算探头灵敏度及灵敏度偏差，绘制连续反馈电流-位移曲线，生成每毫米对应电流表格，同时，可现实对缸胀探头的故障模拟与诊断。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置，该装置具体包括：上位机1、校验台行程控制器2和缸胀探头校验台3，其中：

上述上位机1集成了终端设备和控制软件，上述上位机1与上述校验台行程控制器2通过数据接口相连；上述校验台行程控制器2与上述缸胀探头校验台3通过上述数据接口相连。

上述上位机1向上述校验台行程控制器2发送控制命令，生成信号发送至上述缸胀探头校验台3；上述缸胀探头校验台3用于安装、固定待检测缸胀探头，并带动上述待检测缸胀探头按照预设行程轨迹进行移动；上述上位机1实时检测上述待检测缸胀探头的位移偏差以及反馈电流信号，将测量值与控制值进行比较形成闭环控制，并检测目标行程与实际行程是否一致，以实现核电站汽轮机缸胀探头的自动校验。

优选的，上述校验台行程控制器2与上述待校验缸胀探头相连，为上述待校验缸胀探头提供工作电压。

需要说明的是，上述校验台行程控制器2接收上述上位机1的控制信号并控制上述缸胀探头校验台3移动，并将缸胀反馈的电流信号转换成通信信号。上述校验台行程控制器2利用缸胀探头校验台—上位机的工作逻辑，配合上位机1的系统软件可对其实现精准、高效自动化控制，采用高精密步进电机、高精密滚珠螺杆驱动，能够有效地控制定位精度和绝对定位精度，从而提高设备工作寿命。

优选的，上述数据接口为USB接口或串口。

需要说明的是，上述上位机1集成了台式电脑和系统控制，通过USB接口、串口等连接校验平台，发送校验平台控制信号，接收校验平台反馈信号，系统控制器也提供传感器工作电流，接受前置器反馈的电流信号。

具体的，上述缸胀探头校验台3包括：缸胀探头夹持装置、步进导轨、高精度数显位移传感、步进电机驱动器以及滚珠螺杆，其中：

上述缸胀探头夹持装置、上述步进导轨、上述高精度数显位移传感以及上述步进电机驱动器通过上述滚珠螺杆固定设置在上述缸胀探头校验台上；上述步进电机驱动器带动上述待检测缸胀探头根据上述控制信号在上述步进导轨进行移动；上述高精度数显位移传感测量上述待校验缸胀探头的实际位置，确定上述待校验缸胀探头的实际行程，并将上述待校验缸胀探头的实际行程反馈至上述上位机进行自动校验。

优选的，上述步进导轨为精密线性滑块双导轨。

具体的，上述缸胀探头校验台3用于安装、固定缸胀探头，并带动缸胀探头安装既定程序移动。其中，主体采用整体数控加工中心技术，使运动的直线度和平行度有较大保证，步进导轨采用精密线性滑块双导轨，设计有防松和防轴窜结构，上述缸胀探头校验台3可通过上位机设置动作行程、速率等参数，有效防止螺杆松动及轴向窜动，从而保证设备主体重复定位精度和绝对定位精度，特别适合高速往复使用。内置驱动性能优良的步进电机驱动器，功能参数丰富合理，联机通讯指令灵活可靠，使系统整合更加简便、高效。

具体的，如图2所示，上述上位机1包括：计算单元11和存储单元12，其中：

上述计算单元11用于实时检测上述待检测缸胀探头的位移偏差以及反馈电压信号，将测量值与控制值进行比较形成闭环控制，并检测目标行程与实际行程是否一致，以实现核电站汽轮机缸胀探头的自动校验；上述计算单元11可自动计算探头灵敏度及灵敏度偏差，绘制连续反馈电流-位移曲线，生成每毫米对应电流表格；上述存储单元12用于以表格记录预设时间对应电压值的历史校验数据，供自动形成测试报告、查看历史数据或/和拷出数据。

本实用新型实施例在上述公开的一种核电站汽轮机缸胀自动校验装置的基础上，本实用新型实施例还公开了一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验系统，该系统包括：上述所述的核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置。

上述上位机1中的校验系统软件实现校验闭环自动控制，其完成驱动传动部件和定位工作，进而考量目标的行程和反馈是否一致，如果不一致，则调整算法改变上述缸胀探头校验台3行程，从而使结果达预期。系统软件能够进行编辑宏命令，形成预期流程，使设备以此自动化进行校验。

工作流程：上述上位机1中的校验系统程序发送命令写入硬件控制电路，上述步进电机驱动器接收脉冲信号转动带动上述缸胀探头校验台3移动行程，通过高精度数显位移传感器测量当前实际位移，再把数据反馈到上述上位机1。上述上位机1通过比较位移偏差，发送修正命令，位移达标后读取前置器电压信号，从而使上述缸胀探头校验台3完成校验程序的任务，再绘制电压-位移曲线并自动计算探头灵敏度，并以表格记录每毫米(或每两毫米)对应电压值存储为历史校验数据，可供自动形成测试报告、查看历史和或拷出数据。

本实用新型实施例公开的一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置及系统，该装置包括：上位机、校验台行程控制器和缸胀探头校验台，其中：上位机集成了终端设备和控制软件，上位机与校验台行程控制器通过数据接口相连；校验台行程控制器与缸胀探头校验台通过数据接口相连；上位机向校验台行程控制器发送控制命令，生成脉冲信号发送至缸胀探头校验台；缸胀探头校验台用于安装、固定待检测缸胀探头，并带动待检测缸胀探头按照预设行程轨迹进行移动；上位机实时检测待检测缸胀探头的位移偏差以及反馈电流信号，将测量值与控制值进行比较形成闭环控制，并检测目标行程与实际行程是否一致，以实现核电站汽轮机缸胀探头的自动校验。本实用新型可实现缸胀探头的自动校验，自动计算探头灵敏度及灵敏度偏差，绘制连续反馈电流-位移曲线，生成每毫米对应电流表格，同时，可现实对缸胀探头的故障模拟与诊断。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置，其特征在于，包括：上位机、校验台行程控制器和缸胀探头校验台，其中：

所述上位机集成了终端设备和控制软件，所述上位机与所述校验台行程控制器通过数据接口相连；所述校验台行程控制器与所述缸胀探头校验台通过所述数据接口相连；

所述上位机向所述校验台行程控制器发送控制命令，生成信号发送至所述缸胀探头校验台；

所述缸胀探头校验台用于安装、固定待检测缸胀探头，并带动所述待检测缸胀探头按照预设行程轨迹进行移动；

所述上位机实时检测所述待检测缸胀探头的位移偏差以及反馈电流信号，将测量值与控制值进行比较形成闭环控制，并检测目标行程与实际行程是否一致，以实现核电站汽轮机缸胀探头的自动校验。

2.根据权利要求1所述的核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置，其特征在于，所述校验台行程控制器与待校验缸胀探头相连，为所述待校验缸胀探头提供工作电压。

3.根据权利要求1所述的核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置，其特征在于，所述数据接口为USB接口或串口。

4.根据权利要求2所述的核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置，其特征在于，所述缸胀探头校验台包括：缸胀探头夹持装置、步进导轨、高精度数显位移传感器、步进电机驱动器以及滚珠螺杆，其中：

所述缸胀探头夹持装置、所述步进导轨、所述高精度数显位移传感器以及所述步进电机驱动器通过所述滚珠螺杆固定设置在所述缸胀探头校验台上；

所述步进电机驱动器带动所述待检测缸胀探头根据控制信号在所述步进导轨进行移动；

所述高精度数显位移传感器测量所述待校验缸胀探头的实际位置，确定所述待校验缸胀探头的实际行程，并将所述待校验缸胀探头的实际行程反馈至所述上位机进行自动校验。

5.根据权利要求4所述的核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置，其特征在于，所述步进导轨为精密线性滑块双导轨。

6.根据权利要求1所述的核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置，其特征在于，所述上位机包括：计算单元和存储单元，其中：

所述计算单元用于实时检测所述待检测缸胀探头的位移偏差以及反馈电压信号，将测量值与控制值进行比较形成闭环控制，并检测目标行程与实际行程是否一致，以实现核电站汽轮机缸胀探头的自动校验；

所述计算单元可自动计算探头灵敏度及灵敏度偏差，绘制连续反馈电流-位移曲线，生成每毫米对应电流表格；

所述存储单元用于以表格记录预设时间对应电压值的历史校验数据，供自动形成测试报告、查看历史数据或/和拷出数据。

7.一种核电站汽轮机缸胀探头自动校验系统，其特征在于，包括：上述权利要求1-6任意一项所述的核电站汽轮机缸胀探头自动校验装置。