核电站气动隔膜阀隔膜实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种核电站气动隔膜阀隔膜实验装置，涉及一种核电站中的隔膜试验装置。它包括用于作为隔膜动作的骨架和实际执行器的电气控制单元，和用于控制气动隔膜阀的工作状态的电路控制单元；电气控制单元包括三通阀、实验用气动头(1)、快速释放阀(2)和电磁阀(3)，所述三通阀上的第一个端口通过减压阀过滤器与气源(5)的输出端连接，三通阀的第二个端口通过电磁阀(3)与实验用气动头(1)的出气端连接，所述三通阀的第三个端口通过流量放大器(4)与实验用气动头(1)的进气端连接。本发明专利技术不仅能全自动的对核电站的气动隔膜阀进行现场实验，而且能更进一步的建设反馈回路，应用范围更广，实验精度高，误差较小。

Experimental device of pneumatic diaphragm valve in nuclear power plant

【技术实现步骤摘要】
核电站气动隔膜阀隔膜实验装置
本专利技术涉及一种核电站中的隔膜试验装置，尤其涉及一种核电站气动隔膜阀隔膜实验装置。
技术介绍
目前同类型的核电站隔膜试验装置最初仅为手动供气、放气的形式。其组成为气动头、减压阀以及电磁阀(带有手动泄压按钮)。而后仪控部将其仪控附件增加到阀门本体，使得阀门可以自动控制，上述现有技术方案存在附件多、控制复杂等缺陷。目前可以用于此类核电站隔膜试验的产品为阀门原装定位器及供气调节管线或利用FRTOL、FLOWSCANNER等专业化测试仪。阀门原装定位器需要另外建立阀门反馈回路，而专业化装置仅用于特定试验，如用于此类试验则需要人工手动操作每一次试验，因此，有必要提供一种能现场进行隔膜实验的装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术问题，提出了一种核电站气动隔膜阀隔膜实验装置。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种核电站气动隔膜阀隔膜实验装置，包括用于作为隔膜动作的骨架和实际执行器的电气控制单元，和用于控制气动隔膜阀的工作状态的电路控制单元；所述电气控制单元包括实验用气动头、快速释放阀和三通电磁阀，所述三通电磁阀上的第一个端口依次与减压阀、过滤器和气源连接，三通电磁阀的第二个端口与排气口连接，所述三通电磁阀的第三个端口与快速释放阀的第一个端口连接，快速释放阀的第二个端口通过流量放大器与实验用气动头的进气端连接，快速释放阀的第三个端口通过消音器与排放口连接；所述电路控制单元包括采用51单片机进行电路控制的核心控制单元、采用LCD显示器进行电路显示的UI交互单元，以及传感器探测单元，所述传感器探测单元采用超声波探测器。在上述技术方案中，所述电磁阀和实验用气动头之间的管路上还并联有快速释放阀。在上述技术方案中，所述实验用气动头的气动杆上安装有反馈板，所述超声波探测器的发生器与反馈板之间呈相互垂直布置。实际工作时，UI交互单元主要负责将实验者的个性化需求通过键盘输入至核心控制单元，并将核心控制状态实时输出至屏幕以便使用者可以看到试验进度。传感器单元包括超声波测距系统，负责将测得的阀位距离值送入核心控制单元参与逻辑运算。执行单元就是电气控制单元中的两位三通电磁阀(快速释放阀为现有技术，属于三通电磁阀中的一种类型)，核心控制单元将逻辑运算的结果通过电信号输送给电磁阀，由电磁阀控制试验执行。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1)本专利技术通过使用快速释放阀(快速排气阀)在供气、排气管线实现试验加速，从而极大的提高了隔膜实验时的排气、放气效率。2)本专利技术通过使用继电器控制阀门电磁阀开关动作，使用51单片机(STC12C5A60S2芯片)对阀门实现控制，通过16*16键盘及LCD1602实现用户交互功能，使用超声波距离测定模块在距离测定模式下实时反馈开度信息，从而使本专利技术不仅能全自动的对核电站的气动隔膜阀进行现场实验，而且能更进一步的建设反馈回路，应用范围更广，实验精度高，误差较小。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1为本专利技术所述实验用气动头的结构示意图；图2为反馈板的主视图；图3为反馈板的B-B剖视图；图4为流量放大器的结构示意图；图5为实验用气动头、流量放大器和电磁阀的连接结构示意图。图6为核心控制单元的电路图。图7为键输入部分电路的结构示意图。图8为超声波接收器的电路图。图9为超声波放大器的电路图。图10为本专利技术所述超声波发生器的电路图。图11为实验用气动头1、快速释放阀2和电磁阀3的连接结构示意图。图12为电气控制单元的电路原理图。具体实施方式本专利技术所要解决的技术问题为：现有的同类型的核电站隔膜试验装置最初仅为手动供气、放气的形式，上述现有技术方案存在附件多、控制复杂等缺陷。同时，目前可以用于此类核电站隔膜试验的产品为阀门原装定位器及供气调节管线或利用FRTOL、FLOWSCANNER等专业化测试仪，但阀门原装定位器需要另外建立阀门反馈回路，而专业化装置仅用于特定试验，如用于此类试验则需要人工手动操作每一次试验。针对上述技术问题，本专利技术的技术方案为：本专利技术提供一种全新的核电站隔膜实验装置(工具)，它不仅能全自动的对核电站的气动隔膜阀进行现场实验，而且能更进一步的建设反馈回路，应用范围更广，实验精度高，误差较小。为了使本专利技术的技术目的、技术方案以及技术效果更为清楚，以便于本领域技术人员理解和实施本专利技术，下面将结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明。本专利技术的核电站气动隔膜阀隔膜实验装置包括用于作为隔膜动作的骨架和实际执行器的电气控制单元，和用于控制气动隔膜阀的工作状态的电路控制单元。电气控制单元也可称为机械部分，主要作为试验中隔膜动作的骨架和实际执行器，该处应使用尽量贴合现场实际工况的装置对隔膜进行试验。因此，本专利技术可以直接使用现场替换实验用气动头(现有技术)作为试验执行器，其结构如图1所示。实际工作时，所取试验部分须为完整隔膜盒、隔膜压板、上下弹簧座、弹簧及其他密封构建等。根据现场B.S值要求设置合理弹簧预紧力，使得试验工况尽量与现场保持一致。同时，为了使超声波反馈行程功能响应正确，需要在气动杆某处增加一水平度可调的反馈板。因为ARE调节阀在全开时几乎气动杆光杆部分全部会进入气动头内部，故利用联轴器上的定位器安装孔安装反馈板。反馈板的结构如图2和图3所示。隔膜阀的阀门在现场实际使用时使用铜管为普通φ10仪表管，排气又分为正常排气以及快排(通过流量放大器进行)。全行程开启过程约为27s，不适用快速排气阀全行程关闭约需要19s，而使用快速排气阀则其全行程关闭时间将缩短至3s。使用流量放大器将大大节省试验时间，并且还可以模拟现场最恶劣工况条件(阀门快速关闭)，其中，流量放大器(现有技术)结构图如图4所示。实验中需要首先使用十字激光器调整超声波发生器与反射板之间的夹角，使得其横竖激光线长度相等，此时超声波发生器与反射板之间为垂直关系，即可以开始下一步试验。故本专利技术的供气回路需要添加流量放大器，具体的，电气控制单元的结构包括包括实验用气动头1、快速释放阀2和三通电磁阀3，所述三通电磁阀3上的第一个端口依次与减压阀7、过滤器4和气源8连接，三通电磁阀3的第二个端口与排气口9连接，所述三通电磁阀3的第三个端口与快速释放阀2的第一个端口连接，快速释放阀2的第二个端口通过流量放大器与实验用气动头1的进气端连接，快速释放阀2的第三个端口通过消音器5与排放口6连接；实际工作时，本专利技术的电路控制单元包括采用51单片机进行电路控制的核心控制单元、采用LCD显示器进行电路显示的UI交互单元，以及传感器探测单元，所述传感器探测单元采用超声波探测器。核心控制单元可采用STC12C5A60S2最小系统电路，具体电路图如图6所示，对于单片机控制电路，其设计核心是处理芯片。对于本次设计任务来说需要芯片具备两路定时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电站气动隔膜阀隔膜实验装置，其特征在于：包括用于作为隔膜动作的骨架和实际执行器的电气控制单元，和用于控制气动隔膜阀的工作状态的电路控制单元；/n所述电气控制单元包括实验用气动头(1)、快速释放阀(2)和三通电磁阀(3)，所述三通电磁阀(3)上的第一个端口依次与减压阀(7)、过滤器(4)和气源(8)连接，三通电磁阀(3)的第二个端口与排气口(9)连接，所述三通电磁阀(3)的第三个端口与快速释放阀(2)的第一个端口连接，快速释放阀(2)的第二个端口通过流量放大器与实验用气动头(1)的进气端连接，快速释放阀(2)的第三个端口通过消音器(5)与排放口(6)连接；/n所述电路控制单元包括采用51单片机进行电路控制的核心控制单元、采用LCD显示器进行电路显示的UI交互单元，以及传感器探测单元，所述传感器探测单元采用超声波探测器。/n

【技术特征摘要】
1.一种核电站气动隔膜阀隔膜实验装置，其特征在于：包括用于作为隔膜动作的骨架和实际执行器的电气控制单元，和用于控制气动隔膜阀的工作状态的电路控制单元；
所述电气控制单元包括实验用气动头(1)、快速释放阀(2)和三通电磁阀(3)，所述三通电磁阀(3)上的第一个端口依次与减压阀(7)、过滤器(4)和气源(8)连接，三通电磁阀(3)的第二个端口与排气口(9)连接，所述三通电磁阀(3)的第三个端口与快速释放阀(2)的第一个端口连接，快速释放阀(2)的第二个端口通过流量放大器与实验用气动头(1)的进气端连接，快速释放阀(2)的第三个...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋亮，白云长，李斌，钟亮，刘兵亮，周燕，曹登洪，王进，王灿灿，
申请(专利权)人：阳江核电有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44