CN117169798A - 一种电动执行机构电位计性能检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动执行机构电位计性能检测装置和方法，包括：控制单元，控制单元用于产生调试控制信号；调试单元，调试单元与控制单元连接，用于根据调试控制信号驱动电动执行机构转动以带动设置在电动执行机构上的电位计转动；检测单元，检测用于在电位计转动过程中产生的电压信号并对电压信号进行处理，以输出电流信号。该电位计性能检测装置可以准确控制电动执行机构内电位计的动作并根据输出的电流信号检测其动作过程中的性能，保证了对电动执行机构控制的准确性和可靠性。

Description

一种电动执行机构电位计性能检测装置和方法

技术领域

本发明涉及电位计的技术领域，更具体地说，涉及一种电动执行机构电位计性能检测装置和方法。

背景技术

电动执行机构广泛应用于核电机组重要系统中，主要用于自动调节阀门管道的开关，其可用性直接关系到核安全，是核安全的重要保障。根据控制方式区分，核电电动执行机构主要分为两类：开关阀电动执行机构和调节阀电动执行机构。前者得到指令后控制阀门全开全关动作，后者在DCS命令下可以控制阀门任意开度(即任意阀位)，其中，显示或者控制阀位的核心部件就是电位计，因此，需要对电位计进行性能检验，以保证对电动执行机构控制的准确性和可靠性。

目前现有的相关测试工具主要由高精度步进电机驱动电位计阻值变化，由数据采集平台输出脉冲驱动电机以特定步长运动，以及采集信号并进行处理。然而，现有的测试工具不能真实还原电位计在电动执行机构运动时阻值的变化，无法真正实现对电位计的性能检验。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种电动执行机构电位计性能检测装置和方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电动执行机构电位计性能检测装置，包括：

控制单元，所述控制单元用于产生调试控制信号；

调试单元，所述调试单元与所述控制单元连接，用于根据所述调试控制信号驱动电动执行机构转动以带动设置在所述电动执行机构上的电位计转动；

检测单元，所述检测单元用于在所述电位计转动过程中产生的电压信号并对所述电压信号进行处理，以输出电流信号。

在本发明所述的电动执行机构电位计性能检测装置中，所述调试单元包括：驱动模块和接触器；

所述驱动模块与所述控制单元连接，用于根据所述调试控制信号输出驱动信号；

所述接触器与所述驱动模块连接，用于根据所述驱动信号驱动所述电动执行机构转动。

在本发明所述的电动执行机构电位计性能检测装置中，所述接触器为正反转接触器；所述电动执行机构根据所述正反转接触器的驱动正反转来回转动，以带动所述电位计正反转来回转动。

在本发明所述的电动执行机构电位计性能检测装置中，所述检测单元包括：电压转换模块、测试模块以及显示模块；

所述电压转换模块的输入端连接外部电源输入端口，所述电压转换模块的输出端连接所述测试模块的供电输入端，所述测试模块分别所述电位计和所述显示模块连接；

所述电压转换模块用于将外部电源输入端口接入的电源电压转换为工作电压，并将所述工作电压发送给所述测试模块；

所述测试模块用于向所述电位计提供工作电流并采集所述电位计在转动过程中产生的电压信号，并将所述电压信号进行处理以输出所述电流信号；

所述显示模块用于对所述电流信号进行显示。

在本发明所述的电动执行机构电位计性能检测装置中，所述电压转换模块包括：变压器；

所述变压器的输入端连接所述外部电源输入端口，所述变压器的输出端连接所述测试模块的供电输入端。

在本发明所述的电动执行机构电位计性能检测装置中，所述测试模块包括：测量电压电路、电压电流转换电路以及输出电流电路；

所述电压电流转换电路与所述电压转换模块和所述电位计连接，用于对所述电压转换模块输出的工作电压进行转换处理，获得供电电压以及所述工作电流，并将所述工作电流发送给所述电位计；

所述测量电压电路与所述电位计连接，用于采集所述电位计在转动过程中产生的电压信号；

所述输出电流电路与所述测量电压电路连接，用于对所述电压信号进行处理以输出所述电流信号。

在本发明所述的电动执行机构电位计性能检测装置中，还包括：设置在所述调试单元与所述外部电源输入端口之间的开关模块；

所述开关模块用于控制所述调试单元的供电回路。

在本发明所述的电动执行机构电位计性能检测装置中，所述开关模块包括：断路器；

所述断路器设置在所述外部电源输入端口与所述调试单元之间。

在本发明所述的电动执行机构电位计性能检测装置中，所述控制单元包括：PLC控制器；

所述PLC控制器用于产生所述调试控制信号，并将所述调试控制信号发送给所述调试单元。

本发明还提供一种电动执行机构电位计性能检测方法，包括以下步骤：

控制单元输出调试控制信号；

调试单元接收所述调试控制信号并根据所述调试控制信号驱动电动执行机构转动，以带动设置在所述电动执行机构上的电位计转动；

在所述电位计转动过程中，检测单元采用所述电位计转动过程中产生的电压信号，并对所述电压信号进行处理以输出电流信号。

实施本发明的电动执行机构电位计性能检测装置和方法，具有以下有益效果：包括：控制单元，控制单元用于产生调试控制信号；调试单元，调试单元与控制单元连接，用于根据调试控制信号驱动电动执行机构转动以带动设置在电动执行机构上的电位计转动；检测单元，检测用于在电位计转动过程中产生的电压信号并对电压信号进行处理，以输出电流信号。该电位计性能检测装置可以准确控制电动执行机构内电位计的动作并根据输出的电流信号检测其动作过程中的性能，保证了对电动执行机构控制的准确性和可靠性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明电动执行机构电位计性能检测装置的原理框图；

图2是本发明电动执行机构电位计性能检测装置的电路示意图；

图3是本发明电动执行机构电位计性能检测方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明提供的电动执行机构电位计性能检测装置一实施例。该电动执行机构电位计性能检测装置可以通过驱动电动执行机构带动安装在电动执行机构上的电位计转动，并在电位计转动过程中进行信号采集，并基于所采集到的信号进行数据处理，真实还原电位计在电动执行机构运动时阻值的变化，能最大程度模拟DCS系统从控制到采集阀位信号的全过程。

具体的，如图1所示，该电动执行机构电位计性能检测装置包括：控制单元10、与控制单元10连接的调试单元20以及与调试单元20连接的检测单元30。其中，控制单元10用于产生调试控制信号；调试单元20用于根据调试控制信号驱动电动执行机构转动以带动设置在电动执行机构上的电位计转动；检测单元30用于在电位计转动过程中产生的电压信号并对电压信号进行处理，以输出电流信号。

本实施例中，控制单元10根据用户设置的测试参数并输入控制单元10中，或者将测试参数预存在控制单元10中，当需要执行电动执行机构电位计性能检测时，控制单元10即根据测试参数产生相应的调试控制信号，并将该调试控制信号发送给调试单元20，以控制调试单元20根据调试控制信号驱动电动执行机构转动，从而通过电动执行机构转动带动设置在其上的电位计转动，并在电位计转动过程中，由检测单元30进行实时信号检测，并对所获得的电压信号进行换算处理，得到电位计的实时阻值，并转换为对应的电流信号，从而根据所输出的电流信号检测电位计的性能。

可选的，本实施例中，该控制单元10包括：PLC控制器；该PLC控制器用于产生调试控制信号，并将调试控制信号发送给调试单元20。具体的，根据现场的电动执行机构的动作情况设置对应的测试参数，并将所设置的测试参数输入PLC控制器或者预存在PLC控制器内部，进而由PLC控制器根据测试参数产生相应的调试控制信号。

本实施例中，该调试单元20包括：驱动模块和接触器。其中，驱动模块与控制单元10连接，用于根据调试控制信号输出驱动信号；接触器与驱动模块连接，用于根据驱动信号驱动电动执行机构转动。

进一步地，本实施例中，该接触器为正反转接触器。电动执行机构根据正反转接触器的驱动正反转来回转动，以带动电位计正反转来回转动。

具体的，该驱动模块为调试单元20的动力回路，通过该动力回路驱动控制正反接触器来控制电动执行机构正反转，并且在正反转过程使得设置在电动执行机构上的电位计跟随电动执行机构转动。在电动执行机构正反转的过程中，会触发到电动执行机构的内部正反转限位开关，从而切断动力回路，实现控制开关的作用。

本实施例中，检测单元30包括：电压转换模块31、测试模块32以及显示模块33。电压转换模块31的输入端连接外部电源输入端口，电压转换模块31的输出端连接测试模块32的供电输入端，测试模块32分别电位计和显示模块33连接。

具体的，电压转换模块31用于将外部电源输入端口接入的电源电压转换为工作电压，并将工作电压发送给测试模块32；测试模块32用于向电位计提供工作电流并采集电位计在转动过程中产生的电压信号，并将电压信号进行处理以输出电流信号；显示模块33用于对电流信号进行显示。可选的，本实施例中，显示模块33可以为示波器。

本实施例中，测试模块32包括：测量电压电路、电压电流转换电路以及输出电流电路；电压电流转换电路与电压转换模块31和电位计连接，用于对电压转换模块31输出的工作电压进行转换处理，获得供电电压以及工作电流，并将工作电流发送给电位计；测量电压电路与电位计连接，用于采集电位计在转动过程中产生的电压信号；输出电流电路与测量电压电路连接，用于对电压信号进行处理以输出电流信号。

进一步地，本实施例中，该电动执行机构电位计性能检测装置还包括：设置在调试单元20与外部电源输入端口之间的开关模块40；开关模块40用于控制调试单元20的供电回路。

在一个具体实施例中，如图2所示，控制单元10为PLC控制器，电压转换模块31为变压器，其中，变压器的输入端连接外部电源输入端口，变压器的输出端连接测试模块32的供电输入端。开关模块40包括：断路器；断路器设置在外部电源输入端口与调试单元20之间。

如图2所示，测试模块32为STT1卡件，其中，该STT1卡件的1脚和4脚分别与电位计的I+和I-连接，STT1卡件通过1脚和4脚向电位计提供工作电流。本实施例中，STT1卡件可以为电位计提供最高达500mA的电流。STT1卡件的2脚和3脚分别与电位计的U+和U-连接，通过2脚和3脚采集电位计在转动过程中产生的电压信号，通过2脚和3脚采集的电压与1脚和4脚提供的工作电流相比，得到电位计对应的阻值，并根据比例转换为4～20mA的电流(电流信号)，再将电流通过显示模块33进行显示。当然，2脚和3脚所采集的电压也可以通过显示模块33进行实时显示。

本发明提供的电动执行机构电位计性能检测装置可以准确控制核电电动执行机构内电位计的动作及检测其动作过程中的性能，真实还原电位计在电动执行机构运动时阻值的变化，能最大程度模拟DCS系统从控制到采集阀位信号的全过程，且能通过频繁正反转动作测试电位计回路的性能变化。

参考图3，本发明提供了一种电动执行机构电位计性能检测方法。其中，该电动执行机构电位计性能检测方法可以基于本发明实施例公开的电动执行机构电位计性能检测装置实现。

具体的，如图3所示，该电动执行机构电位计性能检测方法包括以下步骤：

步骤S301、控制单元10输出调试控制信号。

步骤S302、调试单元20接收调试控制信号并根据调试控制信号驱动电动执行机构转动，以带动设置在电动执行机构上的电位计转动。

步骤S303、在电位计转动过程中，检测单元30采用电位计转动过程中产生的电压信号，并对电压信号进行处理以输出电流信号。

本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种电动执行机构电位计性能检测装置，其特征在于，包括：

控制单元，所述控制单元用于产生调试控制信号；

调试单元，所述调试单元与所述控制单元连接，用于根据所述调试控制信号驱动电动执行机构转动以带动设置在所述电动执行机构上的电位计转动；

检测单元，所述检测单元用于在所述电位计转动过程中产生的电压信号并对所述电压信号进行处理，以输出电流信号。

2.根据权利要求1所述的电动执行机构电位计性能检测装置，其特征在于，所述调试单元包括：驱动模块和接触器；

所述驱动模块与所述控制单元连接，用于根据所述调试控制信号输出驱动信号；

所述接触器与所述驱动模块连接，用于根据所述驱动信号驱动所述电动执行机构转动。

3.根据权利要求2所述的电动执行机构电位计性能检测装置，其特征在于，所述接触器为正反转接触器；所述电动执行机构根据所述正反转接触器的驱动正反转来回转动，以带动所述电位计正反转来回转动。

4.根据权利要求1所述的电动执行机构电位计性能检测装置，其特征在于，所述检测单元包括：电压转换模块、测试模块以及显示模块；

所述电压转换模块的输入端连接外部电源输入端口，所述电压转换模块的输出端连接所述测试模块的供电输入端，所述测试模块分别所述电位计和所述显示模块连接；

所述电压转换模块用于将外部电源输入端口接入的电源电压转换为工作电压，并将所述工作电压发送给所述测试模块；

所述测试模块用于向所述电位计提供工作电流并采集所述电位计在转动过程中产生的电压信号，并将所述电压信号进行处理以输出所述电流信号；

所述显示模块用于对所述电流信号进行显示。

5.根据权利要求4所述的电动执行机构电位计性能检测装置，其特征在于，所述电压转换模块包括：变压器；

所述变压器的输入端连接所述外部电源输入端口，所述变压器的输出端连接所述测试模块的供电输入端。

6.根据权利要求4所述的电动执行机构电位计性能检测装置，其特征在于，所述测试模块包括：测量电压电路、电压电流转换电路以及输出电流电路；

所述电压电流转换电路与所述电压转换模块和所述电位计连接，用于对所述电压转换模块输出的工作电压进行转换处理，获得供电电压以及所述工作电流，并将所述工作电流发送给所述电位计；

所述测量电压电路与所述电位计连接，用于采集所述电位计在转动过程中产生的电压信号；

所述输出电流电路与所述测量电压电路连接，用于对所述电压信号进行处理以输出所述电流信号。

7.根据权利要求4所述的电动执行机构电位计性能检测装置，其特征在于，还包括：设置在所述调试单元与所述外部电源输入端口之间的开关模块；

所述开关模块用于控制所述调试单元的供电回路。

8.根据权利要求7所述的电动执行机构电位计性能检测装置，其特征在于，所述开关模块包括：断路器；

所述断路器设置在所述外部电源输入端口与所述调试单元之间。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电动执行机构电位计性能检测装置，其特征在于，所述控制单元包括：PLC控制器；

所述PLC控制器用于产生所述调试控制信号，并将所述调试控制信号发送给所述调试单元。

10.一种电动执行机构电位计性能检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制单元输出调试控制信号；

调试单元接收所述调试控制信号并根据所述调试控制信号驱动电动执行机构转动，以带动设置在所述电动执行机构上的电位计转动；

在所述电位计转动过程中，检测单元采用所述电位计转动过程中产生的电压信号，并对所述电压信号进行处理以输出电流信号。