一种用于控制阀气蚀的诊断装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于流体设备领域，具体涉及一种气蚀诊断装置和方法。本发明专利技术中的一种用于控制阀气蚀的诊断装置，包括位于控制阀上游的第一压力检测器PT1、位于控制阀下游的第二压力检测器PT2、工作温度检测装置TT、诊断系数计算装置、存储装置、判断装置和诊断结构显示装置，诊断结构显示装置与判断装置相连、用于显示判断装置的结果，第一压力检测器PT1用于检测控制阀上游流体压力，第二压力检测器PT2用于检测控制阀下游流体压力，工作温度检测装置TT用于检测控制阀工作温度T。及早发现控制阀气蚀，降低后期损失。

A diagnostic device and method for controlling cavitation of valves

The invention belongs to the field of fluid equipment, in particular to a device for diagnosing cavitation erosion and a method thereof. In the present invention, a diagnostic device for a control valve cavitation includes a first pressure detector PT1 located upstream of the control valve, a second pressure detector PT2 located downstream of the control valve, a working temperature detection device TT, a diagnostic coefficient calculation device, a storage device, a judgment device and a diagnostic structural display device, and a diagnostic structure display. The device is connected with the judgment device and is used to display the result of the judgment device. The first pressure detector PT1 is used to detect the fluid pressure upstream of the control valve, and the second pressure detector PT2 is used to detect the downstream fluid pressure of the control valve, and the working temperature detection device TT is used to detect the temperature of the control valve working temperature T. Early detection of control valve cavitation, reduce the late loss.

【技术实现步骤摘要】
一种用于控制阀气蚀的诊断装置与方法
本专利技术属于流体设备领域，具体涉及一种气蚀诊断装置和方法。
技术介绍
在水力机械上经常可以看到调节阀、减压阀等节流阀的阀瓣和阀座等零件内部产生磨痕、深沟及凹坑，这些大多是由汽蚀引起的，汽蚀过程中气泡破裂时所有的能量集中在破裂点上，产生几千牛顿的冲击力，大大超过了大部分金属材料的疲劳破坏极限；同时，局部温度高达几千摄氏度，这些过热点引起的热应力是产生汽蚀破坏作用的主要因素。闪蒸产生侵蚀破坏作用，在零件表面形成光滑的磨痕。汽蚀如同砂子喷在零件表面一样，将零件表层撕裂，形成粗糙的渣孔般的外表面。在高压差恶劣条件下，极硬的阀瓣和阀座也会在很短时间内遭到破坏，发生泄漏，影响阀门的使用性能。同时汽蚀过程中，空化时气泡破裂释放出巨大的能量，引起内部零件的振动，产生高达10kHz的噪声，气泡越多，噪声越严重。因此，在处理液体的设备和设备中，期望在线实时地诊断气蚀的发生，并且在早期阶段响应，以防止空化能大大减少损失，现有诊断装置不能实现实时监测。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种能实时在线检测控制阀气蚀的诊断装置和方法。本专利技术中的一种用于控制阀气蚀的诊断装置，包括位于控制阀上游的第一压力检测器PT1、位于控制阀下游的第二压力检测器PT2、工作温度检测装置TT、诊断系数计算装置、存储装置、判断装置和诊断结构显示装置，诊断结构显示装置与判断装置相连、用于显示判断装置的结果，第一压力检测器PT1用于检测控制阀上游流体压力，第二压力检测器PT2用于检测控制阀下游流体压力，工作温度检测装置TT用于检测控制阀工作温度T，诊断系数计算装置用于计算诊断系数，工作温度检测装置TT、第一压力检测器PT1和第二压力检测器PT2与诊断系数计算装置相连；存储装置，用于存储判断气蚀发生的三个阈值，，，气蚀判断装置，根据诊断系数和阈值比较判断控制阀的气蚀状态。一种用于控制阀气蚀的诊断方法，包括如下步骤：1.第一压力检测器PT1检测到的上游压力P1、第二压力检测器PT2检测到下游压力P2、工作温度检测装置TT检测到的流体温度，根据液体流体温度与饱和蒸气压的关系确定饱和蒸气压；2.将采集到的参数通过公式计算得到诊断系数，所述的诊断系数计算装置中的诊断系数的计算公式为3.根据诊断系数与所确定的阈值作比较，确定控制阀是否产生气蚀；3.1：从诊断系数计算装置中获得计算得到的诊断系数。3.2：从存储装置中首先获取阈值σi与诊断系数σ进行比较，若σ值大于阈值σi则表示此时控制阀内的流体处于紊流状态未发生气蚀，若σ值小于阈值σi则表示此时控制阀内已经产生气蚀，进行气蚀严重程度的判断；3.3：如果σ值小于阈值σi，则判断器从存储器中获取阈值σc与诊断系数σ进行比较，若σ值大于阈值σc则表示控制阀内的流体已经有初期的气蚀生成，其特点是在该阶段能听到稳定的爆裂声，该阶段可通过震动测量，此时空化振动、噪声仍有提高，空化损害加重，若σ值小于阈值σc，则表示控制阀的气蚀更严重，仍然需要进行之后的判断；3.4：如果σc值小于阈值σmv，则判断器从存储器中获取阈值σmv与诊断系数σ进行比较，若σ值大于阈值σmv则表示控制阀内产生早期的气蚀，若σ值等于阈值σmv则表示此时空化、振动、噪声均为最大值，空化损害最为严重，此时有蒸汽生成足以限制阀的最大流量，当σ值继续小于σmv值时，流体状态逐渐呈现闪蒸现象，振动、噪声、有所下降；4.将判断结果显示在诊断结果显示装置上，显示的内容包括是否产生气蚀，以及气蚀严重程度。本专利技术的有益效果：及早发现控制阀气蚀，降低后期损失。附图说明图1为一种用于控制阀气蚀的诊断装置结构示意图。图2为流体加速度随汽蚀指数的变化曲线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明，但不应将此理解为本专利技术的上述主题的范围仅限于上述实施例。如图1所示，一种用于控制阀气蚀的诊断装置，包括位于控制阀上游的第一压力检测器PT1、位于控制阀下游的第二压力检测器PT2、工作温度检测装置TT、诊断系数计算装置、存储装置、判断装置和诊断结构显示装置，诊断结构显示装置与判断装置相连、用于显示判断装置的结果，第一压力检测器PT1用于检测控制阀上游流体压力，第二压力检测器PT2用于检测控制阀下游流体压力，工作温度检测装置TT用于检测控制阀工作温度T，诊断系数计算装置用于计算诊断系数，工作温度检测装置TT、第一压力检测器PT1和第二压力检测器PT2与诊断系数计算装置相连；存储装置，用于存储判断气蚀发生的三个阈值σi，σc，σmv气蚀判断装置，根据诊断系数和阈值比较判断控制阀的气蚀状态。一种用于控制阀气蚀的诊断方法，包括如下步骤：1.第一压力检测器PT1检测到的上游压力P1、第二压力检测器PT2检测到下游压力P2、工作温度检测装置TT检测到的流体温度，根据液体流体温度与饱和蒸气压的关系确定饱和蒸气压；2.将采集到的参数通过公式计算得到诊断系数，所述的诊断系数计算装置中的诊断系数的计算公式为3.根据诊断系数与所确定的阈值作比较，确定控制阀是否产生气蚀；3.1：从诊断系数计算装置中获得计算得到的诊断系数。3.2：从存储装置中首先获取阈值σi与诊断系数σ进行比较，若σ值大于阈值σi则表示此时控制阀内的流体处于紊流状态未发生气蚀，若σ值小于阈值σi则表示此时控制阀内已经产生气蚀，进行气蚀严重程度的判断；3.3：如果σ值小于阈值σi，则判断器从存储器中获取阈值σc与诊断系数σ进行比较，若σ值大于阈值σc则表示控制阀内的流体已经有初期的气蚀生成，其特点是在该阶段能听到稳定的爆裂声，该阶段可通过震动测量，此时空化振动、噪声、仍有提高，空化损害加重，若σ值小于阈值σc，则表示控制阀的气蚀更严重，仍然需要进行之后的判断；3.4：如果σc值小于阈值σmv，则判断器从存储器中获取阈值σmv与诊断系数σ进行比较，若σ值大于阈值σmv则表示控制阀内产生早期的气蚀，若σ值等于阈值σmv则表示此时空化、振动、噪声均为最大值，空化损害最为严重，此时有蒸汽生成足以限制阀的最大流量，当σ值继续小于σmv值时，流体状态逐渐呈现闪蒸现象，振动、噪声有所下降4.将判断结果显示在诊断结果显示装置上，显示的内容包括是否产生气蚀，以及气蚀严重程度。如图2所示，是流体加速度随汽蚀指数的变化曲线。从图2中看出，根据操作条件计算的值较大且大于值时是非空化状态，流体已呈紊流(液体振动状态)状态；当数值小于值时进入初始空化状态，曲线出现拐点，空化、振动、噪声明显快速升高；当数值小于值时进入持续空化状态，空化、振动、噪声仍有升高，空化损害加重；当数值达到值时，空化、振动、噪声均为最大值，空化损害最为严重；当数值继续小于值时，流体状态逐渐呈现闪蒸现象，振动、噪声有所下降。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制阀气蚀的诊断装置，包括位于控制阀上游的第一压力检测器PT1、位于控制阀下游的第二压力检测器PT2、工作温度检测装置TT、诊断系数计算装置、存储装置、判断装置和诊断结构显示装置，诊断结构显示装置与判断装置相连、用于显示判断装置的结果，第一压力检测器PT1用于检测控制阀上游流体压力，第二压力检测器PT2用于检测控制阀下游流体压力，工作温度检测装置TT用于检测控制阀工作温度T，诊断系数计算装置用于计算诊断系数，工作温度检测装置TT、第一压力检测器PT1和第二压力检测器PT2与诊断系数计算装置相连；存储装置，用于存储判断气蚀发生的三个阈值σi，σc，σmv，气蚀判断装置，根据诊断系数和阈值比较判断控制阀的气蚀状态。

【技术特征摘要】
1.一种用于控制阀气蚀的诊断装置，包括位于控制阀上游的第一压力检测器PT1、位于控制阀下游的第二压力检测器PT2、工作温度检测装置TT、诊断系数计算装置、存储装置、判断装置和诊断结构显示装置，诊断结构显示装置与判断装置相连、用于显示判断装置的结果，第一压力检测器PT1用于检测控制阀上游流体压力，第二压力检测器PT2用于检测控制阀下游流体压力，工作温度检测装置TT用于检测控制阀工作温度T，诊断系数计算装置用于计算诊断系数，工作温度检测装置TT、第一压力检测器PT1和第二压力检测器PT2与诊断系数计算装置相连；存储装置，用于存储判断气蚀发生的三个阈值σi，σc，σmv，气蚀判断装置，根据诊断系数和阈值比较判断控制阀的气蚀状态。2.一种用于控制阀气蚀的诊断方法，包括如下步骤：步骤1.第一压力检测器PT1检测到的上游压力P1、第二压力检测器PT2检测到下游压力P2、工作温度检测装置TT检测到的流体温度，根据液体流体温度与饱和蒸气压的关系确定饱和蒸气压；步骤2.将采集到的参数通过公式计算得到诊断系数σ，所述的诊断系数计算装置中的诊断系数σ的计算公式为步骤3根据诊断系数与所确定的阈值作比较，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晶瑜，李梦强，尚群立，庞仁贵，马良威，王名海，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33