一種閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種診斷系統(tǒng)，特別是涉及能夠實時監(jiān)測閥門泄漏情況的在線診斷系 統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 目前現(xiàn)有檢測儀只能進行定期檢測，不能實時在線監(jiān)測閥門的內漏情況；另外，專 利號：ZL201020289043. 3,通過在閥門進口側及出口側分別安裝一個聲發(fā)射信號傳感器，閥 門進口側的聲發(fā)射信號作為參考，測得閥門出口側聲發(fā)射信號的強度后，與閥門進口側的 聲發(fā)射信號進行比較，通過其差值來判斷閥門是否內漏以及計算其泄漏率。
[0003] 該技術方案存在三個缺點：1、閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)一般用于檢測對密封有 嚴格要求的切斷閥在閥門關閉狀態(tài)下的密封情況，當切斷閥處于關閉且無泄漏狀態(tài)時，閥 門進口側介質處于靜止狀態(tài)，兩個聲發(fā)射信號傳感器不會接收到聲發(fā)射信號，當閥門密封 副存在泄露且泄漏量很小時，理論上兩個聲發(fā)射信號傳感器均會接收到聲發(fā)射信號，實際 工況下，由于種種外界因素的影響，閥門出口側聲發(fā)射信號傳感器并不能夠檢測到較弱的 聲發(fā)射信號，故閥門進口側與閥門出口側聲發(fā)射信號不一定存在差值，該方法不可靠；2、由 于閥門泄漏點是隨機的，采用在進口側和出口側某個點僅安裝一個聲發(fā)射信號傳感器的方 法，受聲發(fā)射信號衰減的影響，極有可能使得離聲發(fā)射信號傳感器位置較遠的泄漏點無法 監(jiān)測，更無法準確計算其泄漏率，故該系統(tǒng)靈敏度低、可靠性差；3、閥門內漏故障的發(fā)生有 兩種情況：一是由于閥瓣遭介質沖刷后損壞引起密封失效稱為磨損模式，另一種是閥瓣和 閥座之間落入異物導致閥門無法關嚴而引起的稱為異物模式，該技術方案無法區(qū)分內漏的 故障模式。

【發(fā)明內容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術中在線診斷系統(tǒng)的上述缺點，本發(fā)明提供一種可以實時監(jiān)測閥 門泄漏情況、靈敏度高、檢測診斷結果準確，且可以準確判斷故障模式的在線診斷系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)，包 括聲發(fā)射信號傳感器，聲發(fā)射信號傳感器依次連接聲發(fā)射信號放大單元、傳感器信號采集 單元，傳感器信號采集單元通過傳感器信號分析單元與診斷結果發(fā)送單元相連，診斷結果 發(fā)送單元將傳感器信號分析單元輸出的閥門泄漏故障診斷結果以聲音、或者圖像、或者聲 音與圖像的結合的形式輸出，聲發(fā)射信號傳感器固定安裝在閥門出口端閥體的外側，且以 閥門流道中心為圓心呈圓周均勻分布；閥門的閥桿上固定安裝閥桿位置傳感器，閥桿位置 傳感器與傳感器信號采集單元連接。
[0006] 聲發(fā)射信號傳感器的數(shù)量至少為四個。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是：通過實時監(jiān)測各聲發(fā)射信號傳感器信號的強度，可以快速 且準確的獲知閥門泄漏的位置，并通過信號處理單元判斷出閥門泄漏程度以確定維護及維 修方式；信號處理單元是通過計算聲發(fā)射信號傳感器信號的不平衡度來確定閥門泄漏程 度，檢測結果準確可靠；在確定閥門是否泄漏的基礎上，結合在閥桿上安裝的位置傳感器的 信號，可以確定閥門泄漏故障的模式，為閥門的維修提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0008] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0009] 圖1是本實施例中傳感器安裝結構示意圖； 圖2是圖1中A-A剖視圖； 圖3是本實施例中聲發(fā)射信號及位置傳感器信號處理部分的結構示意框架圖； 圖4是本實施例中聲發(fā)射信號及位置傳感器信號的處理流程示意圖。
[0010] 圖中：1.閥桿；2.位置傳感器；3.閥體；4.閥門出口端；5.聲發(fā)射信號傳感器； 6.聲發(fā)射信號放大單元；7.傳感器信號采集單元；8.傳感器信號分析單元；9.診斷結 果發(fā)送單元。
【具體實施方式】
[0011] 如圖3所示，一種閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)，包括聲發(fā)射信號傳感器5,聲發(fā)射 信號傳感器5依次連接聲發(fā)射信號放大單元6、傳感器信號采集單元7,傳感器信號采集單 元7通過傳感器信號分析單元8與診斷結果發(fā)送單元9相連，診斷結果發(fā)送單元9將傳感 器信號分析單元8輸出的閥門泄漏故障診斷結果以聲音、或者圖像、或者聲音與圖像結合 的形式輸出；如圖1、2所示，聲發(fā)射信號傳感器5通過磁吸附或機械固定的方式固定安裝在 閥門出口端4閥體3的外側，且以閥門流道中心為圓心呈圓周均勻分布，數(shù)量至少為四個， 最好為八個以上，以確保無論閥門泄漏發(fā)生在密封面圓周的哪個位置都可以被最近的聲發(fā) 射信號傳感器5檢測到，快速且準確。
[0012] 如圖4所示，聲發(fā)射信號傳感器5的信號，經發(fā)射信號放大單元6的放大、濾波，由 傳感器信號采集單元7采集，并輸出到傳感器信號分析單元8,傳感器信號分析單元8計算 出單位時間內聲發(fā)射信號均方根值； 計算公式如下：
其中·%為某一傳感器單位時間內的均方根值 發(fā)為單位時間內的采樣次數(shù) 4效為采樣時間點上傳感器信號放大后的電壓采樣值 并由傳感器信號分析單元8判斷出兩個最大的均方根值
以及兩個 最小的均方根值
再計算出兩個最大的均方根值的算術平均il
以及兩個最小的均方根值的算術 平均僅
再根據(jù)兩個算術平均值計算出聲發(fā)射傳感器信號的不平衡度f， 計算公式如下：
在閥門運行初期，閥門未泄漏的情況下，通過一段時間的分析，可以得到在未泄漏情況 下聲發(fā)射傳感器信號的不平衡度的參考值在閥門運行的整個過程中，通過實際測得的 1?與&大小的比較，即可判斷閥門是否泄漏，以及進一步判斷閥門泄漏的嚴重程度，結合 聲發(fā)射傳感器信號的位置即可知曉閥門泄漏的位置。
[0013] 如圖1所示，閥門的閥桿1上固定安裝閥桿位置傳感器2,閥桿1上位置傳感器2 與傳感器信號采集單元7連接，傳感器信號采集單元7將采集到的信號輸出到傳感器信號 分析單元8，結合聲發(fā)射傳感器信號的不平衡度I參與：!>大小的比較結果，可判斷閥門泄漏 故障的模式，即：當之與 2、:存在差值，且位置傳感器2顯示閥桿未關到位，表示閥門泄漏 故障模式為異物模式；當與、存在差值，且位置傳感器2顯示閥桿已關到位，則表示閥 門泄漏故障模式為磨損模式。
[0014] 傳感器信號分析單元8通過分析后將診斷結果輸出至診斷結果發(fā)送單元9,診斷 結果發(fā)送單元9將閥門泄漏故障診斷結果以聲音、或者圖像、或者聲音與圖像相結合的形 式輸出，工作人員可以根據(jù)診斷結果采取相應的維修、維護措施。
【主權項】
1. 一種閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)，包括聲發(fā)射信號傳感器，所述聲發(fā)射信號傳感器 依次連接聲發(fā)射信號放大單元、傳感器信號采集單元，所述傳感器信號采集單元通過傳感 器信號分析單元與診斷結果發(fā)送單元相連，所述診斷結果發(fā)送單元將傳感器信號分析單元 輸出的閥門泄漏故障診斷結果以聲音、或者圖像、或者聲音與圖像的結合的形式輸出，其特 征在于：所述聲發(fā)射信號傳感器固定安裝在閥門出口端閥體的外側，且以閥門流道中心為 圓心呈圓周均勻分布；閥門的閥桿上固定安裝閥桿位置傳感器，所述閥桿位置傳感器與所 述傳感器信號采集單元連接。2. 根據(jù)權利要求1所述的閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述聲發(fā)射信號 傳感器的數(shù)量至少為四個。
【專利摘要】一種閥門泄漏故障在線診斷系統(tǒng)，包括聲發(fā)射信號傳感器，聲發(fā)射信號傳感器依次連接聲發(fā)射信號放大單元、傳感器信號采集單元、傳感器信號分析單元、診斷結果發(fā)送單元，聲發(fā)射信號傳感器固定安裝在閥門出口端閥體的外側，且以閥門流道中心為圓心呈圓周均勻分布；閥門的閥桿上固定安裝閥桿位置傳感器，閥桿位置傳感器與傳感器信號采集單元連接。本發(fā)明的有益效果是：實時監(jiān)測各聲發(fā)射信號傳感器信號的強度，快速且準確的獲知閥門泄漏的位置，信號處理單元是通過計算聲發(fā)射信號傳感器信號的不平衡度來確定閥門泄漏程度，檢測結果準確；結合在閥桿上安裝的位置傳感器的信號，可以確定閥門泄漏故障的模式，為閥門的維修提供依據(jù)。
【IPC分類】G01M3/24
【公開號】CN105319028
【申請?zhí)枴緾N201410354477
【發(fā)明人】陳林, 張逸芳, 張清雙, 陸賽浩
【申請人】江蘇神通閥門股份有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月24日