CN104833456B - 一种阀冷***压力传感器现场检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀冷***压力传感器现场检测装置，其包括压力控制器和压力校验台，压力控制器包括电动气压泵、储气罐、膨胀罐、水箱，所述电动气压泵的输出端通过储气罐连接至膨胀罐的进气口，水箱的出水口连接至膨胀罐的进水口，膨胀罐的出水口连接至压力校验台；所述压力校验台包括输送管道、控制阀、压力传感器和排水阀，所述膨胀罐的出水口连接于输送管道的一端，排水阀设置于输送管道的另一端，压力传感器安装于输送管道上，控制阀安装于压力传感器和膨胀罐之间的输送管道上，所述压力传感器包括压力标准器和待检表。本发明还公开了一种阀冷***压力传感器现场检测方法。本发明可实现全自动水压控制的具有可靠性高的压力传感器现场检测。

Description

一种阀冷***压力传感器现场检测装置和方法

技术领域

本发明涉及高压直流输电技术领域，具体涉及一种阀冷***压力传感器现场检测装置及方法。

背景技术

换流阀冷却***是高压直流输电工程的必要辅助***，换流阀冷却控制***是实现换流阀冷却***可靠控制、稳定运行的有效保证。直流输电工程阀冷***管道压力用于为冷却水循环提供动力，压力传感器作为换流阀冷却***的信号采集单元，是其重要组成部分。通过对冷却水循环中各阀塔间、过滤装置、水泵进出口等压力，保证水循环在***安全运行范围之内。

压力传感器(仪表)作为换流阀冷却控制***的信号采集单元，是其重要组成部分。目前国内一些工程压力传感器因测量误差导致控制***误判压力异常从而错误调节压力或出口跳闸事故的情况时有存在，控制***可靠性整体下降。当前仅能通过将压力传感器拆下送至特定实验室，通过压力校验仪利用气压与传感器所采集水压等值对比进行诊断。压力校验仪主要由手动施压泵、标准表、待检表组成。可以方便携带至现场进行检测，但手动施压泵不能精确控制气压致使检定过程欠规范，且存在因人工操作失误导致表头超量程损坏的风险；数据计算和合格判定均需人工开展，效率低下，可靠性不高。而压力校验台可以对压力传感器进行精确检测，但需利用停电检修期间将待检仪表拆下送至实验室开展检测，耗时较长，且实验室和校验台搭建成本较高。

针对目前停电检修时间紧迫，仪器仪表精度要求高，检定过程待规范等情况，开发本装置，可以弥补压力校验仪和压力校验台的缺陷，可以实现把检测装置轻便携带至换流站现场，且能在停电检修时间紧迫的情况下对换流阀纯水冷却控制***的压力传感器进行精确检测。同时，本装置采用气压全自动控制，可精确控制气压，可使检定过程规范化，避免了因人工操作失误导致表头超量程损坏的风险；本装置可通过测量数据自动记录和逻辑处理，自动判定压力表是否合格，效率较压力校验仪实现大幅度提高，且可靠性较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种阀冷***压力传感器现场检测装置，装置可根据设定的检测节点水压，通过压力标准器(标准表)反馈进行闭环控制，自动调整电动气压泵和电磁阀的进气和排气，通过控制气压实现测量结点水压精确控制，可靠性更高。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种阀冷***压力传感器现场检测装置，其包括压力控制器和压力校验台，其中：

所述压力控制器包括电动气压泵、储气罐、膨胀罐、水箱，所述电动气压泵的输出端通过储气罐连接至膨胀罐的进气口，水箱的出水口连接至膨胀罐的进水口，膨胀罐的出水口连接至压力校验台；

所述压力校验台包括输送管道、控制阀、压力传感器和排水阀，所述膨胀罐的出水口连接于输送管道的一端，排水阀设置于输送管道的另一端，压力传感器安装于输送管道上，控制阀安装于压力传感器和膨胀罐之间的输送管道上，所述压力传感器包括压力标准器和待检表。

所述压力控制器进一步包括一连接于电动气压泵和储气罐之间的第一手动阀。

所述水箱和膨胀罐之间设置二个通路，其中第一通路上安装有第二手动阀，第二通路上安装有电动阀。

所述膨胀罐和输送管道之间并安装一水压驱动器。

所述控制阀包括第五手动阀以及依次串联于输送管道上的第三手动阀、第一电磁阀和第四手动阀，所述第一电磁阀的两端通过一旁路输送管道相连，第五手动阀安装于该旁路输送管道上。

所述阀冷***压力传感器现场检测装置进一步包括检测终端，所述检测终端包括数据采集单元和接收终端，所述压力标准器和待检表的输出端均连接于数据采集单元的输入端，所述数据采集单元的输出端连接至接收终端。

本发明的另一目的在于提供一种阀冷***压力传感器现场检测方法，其可根据设定的检测节点水压，通过压力标准器(标准表)反馈进行闭环控制，自动调整电动气压泵和电磁阀的进气和排气，通过控制气压实现测量结点水压精确控制，可靠性更高。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种阀冷***压力传感器现场检测装置进行现场检测的方法，其包括以下步骤：

步骤1、根据待检表的压力量程设定检测节点；

步骤2、开启压力控制器，通过电动气压泵调整输送管道上的水压，当所述输送管道上的水压达到检测节点设定的压力值时，获取压力误差值，当压力误差值不大于零时，执行步骤3的操作，反之，执行步骤4，其中，所述压力误差值为压力测量误差与待检表的压力参数的差值，所述压力测量误差为压力标准器的压力测量值和待检表的压力测量值之间的差值的绝对值，所述待检表的压力参数为待检表的压力测量量程和待检表的压力测量精度之间的乘积，待检表的压力测量量程和待检表的压力测量精度为出厂参数；

步骤3、获取电流误差值，当电流误差值不大于零时，则该待检表合格，反之，执行步骤4，其中，所述电流误差值为电流测量误差与待检表的电流参数的差值，所述电流测量误差为压力标准器的电流测量值和待检表的电流压力测量值之间的差值的绝对值，所述待检表的电流参数为待检表的电流测量量程和待检表的电流测量精度之间的乘积，待检表的电流测量量程和待检表的电流测量精度为出厂参数；

步骤4、该待检表不合格。

所述检测节点为多个，该多个检测节点中如果存在一个检测节点的压力误差值或电流误差值大于零，则该待检表不合格。

对该多个检测节点进行检测时，首先通过电动气压泵增加输送管道上的水压对该多个检测节点进行逐个的上行程检测，然后再通过电动气压泵减小输送管道上的水压对该多个检测节点进行逐个的下行程检测，所述上行程检测和下行程检测分别进行至少三次检测。

所述检测节点为七个，该七个检测节点设定的压力值分别对应待检表压力量程的0％、20％、40％、50％、60％、80％、100％，当输送管道上设置多个不同压力量程的待检表时，对该多个待检表进行逐个检测。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、实现现场检测，可以弥补压力校验仪和压力校验台的缺陷，可以实现把检测装置轻便携带至换流站现场，且能在停电检修时间紧迫的情况下对换流阀纯水冷却控制***的压力传感器进行精确检测。

2、可靠性更高的检测方法。对直观水压值和通过传感器变送的电流值进行检测，同时对水压上升的上行程和水压下降的下行程进行检测，提高检测的可靠性，平均完成一次检测耗时15min左右，节省检测时间。

3、水压全自动控制。装置可根据设定的测量结点水压，通过标准表反馈进行闭环控制，自动调整施压泵和电磁阀的进气和排气，通过控制气压实现测量结点水压精确控制。

附图说明

图1为本发明一种阀冷***压力传感器现场检测装置的结构示意图；

图2为监测终端的结构示意图；

图3为闭环回路的结构示意图；

图4为本发明一种阀冷***压力传感器现场检测方法的流程图。

附图标记说明：10、压力控制器；20、压力校验台；1、电动气压泵；11、第一手动阀；2、储气罐；21、压力开关；3、膨胀罐；4、水箱；41、第二手动阀；42、电动阀；5、水压驱动器；61、第三手动阀；62、第一电磁阀；63、第四手动阀；64、第五手动阀；7、压力标准器；81、待检表；8n、待检表；91、第六手动阀；92、第二电磁阀。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

请参照图1所示，一种阀冷***压力传感器现场检测装置，其包括压力控制器10和压力校验台20，其中：压力控制器10包括电动气压泵1、储气罐2、膨胀罐3、水箱4，电动气压泵1的输出端通过储气罐2连接至膨胀罐3的进气口，水箱4的出水口连接至膨胀罐3的进水口，膨胀罐3的出水口通过水压驱动器5连接至压力校验台20，在电动气压泵1和储气罐2之间设置一第一手动阀11，在储气罐2和膨胀罐3之间设置一压力开关21。水箱4和膨胀罐3之间设置二个通路，其中第一通路上安装有第二手动阀41，第二通路上安装有电动阀42。

压力校验台20包括输送管道、控制阀、压力传感器和排水阀，膨胀罐3的出水口连接于输送管道的一端，排水阀设置于输送管道的另一端，压力传感器安装于输送管道上，控制阀安装于压力传感器和膨胀罐3之间的输送管道上，压力传感器包括压力标准器7和多个待检表，分别为待检表81，……，待检表8n，n为大于1的正整数。压力标准器7采用0.05级的数字压力计配合标准压力表或智能压力模块，实现***所需的压力标准。

控制阀包括第五手动阀64以及依次串联于输送管道上的第三手动阀61、第一电磁阀62和第四手动阀63，第一电磁阀62的两端通过一旁路输送管道相连，第五手动阀64安装于该旁路输送管道上，排水阀设置有第六手动阀91和第二电磁阀92。

请参照图2所示，阀冷***压力传感器现场检测装置进一步包括检测终端，检测终端包括数据采集单元和接收终端，数据采集单元作为信息采集设备，可采用Ni6212数据采集卡，其可将压力标准器7和待检表的输出信号(包括来自二者传感器侧的电流信号以及变送侧的压力信号)传送给接收终端。接收终端可以是PC终端、平板终端以及手机终端等，这些接收终端还可以通过通讯链路(有线网络或无线网络)与打印、传真一体机进行通讯，实现打印和传输功能。检测终端针对windows***和ios***开发，采用LabVIEW图形化语言，可实现的功能包括：内部注册用户登录；参数设定；下发测量气压指令；记录、计算标准表和待检表；历史记录查询。

请参照图3所示，水压可根据压力标准器7反馈压力信号进行精确调节。将压力标准器7(与输送管道的水压对应)反馈的压力信号与控制参数(即检测节点设定的压力值)进行差值运算后进行放大，然后对电动气压泵1以及第一电磁阀62进行控制，例如，当压力标准器7反馈压力信号小于控制参数时，通过电动气压泵1的电动伺服造压功能，经过第一电磁阀62增加到输送管道上，以增大压力标准器7反馈的压力信号，反之，则利用电动气压泵1的回检功能，减少水压，以减小压力标准器7反馈的压力信号；需要说明的是，如果要是输送管道的水压为零，则电动气压泵1不工作，打开第二电磁阀92即可。

所述装置可针对目前停电检修时间紧迫，仪器仪表精度要求高，检定过程待规范等情况，开发本装置，可以实现检测装置便于携带至现场，且能够对压力传感器精确检测。同时对于阀冷***压力传感器检测欠规范的情况，制定规范化的检测方法并通过软件集成于检测装置内。

阀冷***压力传感器现场检测方法可通过自动校验***实现。自动校验***对水压数据进行采集、分析和计算，包含电流检测单元和压力传感器电源提供单元(可测量两线制和四线制压力传感器)，请参照图4所示，其具体包括以下步骤。

步骤1：开启压力控制器，设定7个检测节点，其中需包括P＝0和P＝FS(满量程)两个点分别为m＝1和m＝7，其余五个检测节点分别为20％FS、40％FS、50％FS、60％FS、80％FS；

步骤2：打开排水阀，当水压为0时关闭排水阀，在检测节点m＝1进行零点检测，采集压力标准器的水压值和电流值；

步骤3：通过压力控制器电动伺服造压功能，增加水压为下一检测节点m(水压不为零)，开始上行程检测，进行步骤4、5；

步骤4：自动校验***对数据进行分析，判断若满足：P(m)＝|P_m(测量值)-P_m(标准值)|-P_m(量程)*P_m(精度)≤0，则进行步骤4，反之，则进行步骤10，其中，P(m)为检测节点m的压力误差值，P_m(测量值)为待检表的压力测量值，P_m(标准值)为压力标准器的压力测量值，P_m(量程)和P_m(精度)分别为待检表出厂参数(即已知量)中的压力测量量程值和压力测量精度值。

步骤5：自动校验***对数据进行分析，判断若满足：I(m)＝|I_m(测量值)-I_m(标准值)|-I_m(量程)*I_m(精度)≤0，则进行步骤5，反之，则进行步骤10，其中，I(m)为检测节点m的电流误差值，I_m(测量值)为待检表的电流测量值，I_m(标准值)为压力标准器的电流测量值，I_m(量程)和I_m(精度)分别为待检表出厂参数(即已知量)中的电流测量量程值和电流测量精度值；

步骤6：若m不等于7，则重复步骤3、4、5，反之执行步骤7；

步骤7：若m＝7，则使用压力控制器回检功能，减小水压为下一检测节点m，开始下行程检测，进行步骤4、5；

步骤8：若m不等于1，则重复步骤7、4、5；

步骤9：进行3次上行程检测和3次下行程检测均满足判定条件，则判定压力传感器合格。

步骤10：若任一检测节点所检测的结果(即步骤4和5)不满足判定条件，则判定压力传感器不合格。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (7)

1.一种阀冷***压力传感器现场检测装置，其特征在于，其包括压力控制器(10)和压力校验台(20)，其中：

所述压力控制器(10)包括电动气压泵(1)、储气罐(2)、膨胀罐(3)、水箱(4)，所述电动气压泵(1)的输出端通过储气罐(2)连接至膨胀罐(3)的进气口，水箱(4)的出水口连接至膨胀罐(3)的进水口，膨胀罐(3)的出水口连接至压力校验台(20)，所述电动气压泵(1)和储气罐(2)之间通过第一手动阀(11)相连接，所述水箱(4)和膨胀罐(3)之间设置二个通路，其中第一通路上安装有第二手动阀(41)，第二通路上安装有电动阀(42)；

所述压力校验台(20)包括输送管道、控制阀、压力传感器和排水阀，所述膨胀罐(3)的出水口连接于输送管道的一端，排水阀设置于输送管道的另一端，压力传感器安装于输送管道上，控制阀安装于压力传感器和膨胀罐(3)之间的输送管道上，所述压力传感器包括压力标准器(7)和待检表，所述压力传感器通过将压力标准器(7)反馈的压力信号与待检表设定的压力值进行差值运算并进行放大，以控制电动气压泵(1)和第一电磁阀(62)调节输送管道的水压，所述控制阀包括第五手动阀(64)以及依次串联于输送管道上的第三手动阀(61)、第一电磁阀(62)和第四手动阀(63)，所述第一电磁阀(62)的两端通过一旁路输送管道相连，第五手动阀(64)安装于该旁路输送管道上。

2.根据权利要求1所述的阀冷***压力传感器现场检测装置，其特征在于，所述膨胀罐(3)和输送管道之间并安装一水压驱动器(5)。

3.根据权利要求1所述的阀冷***压力传感器现场检测装置，其特征在于，所述阀冷***压力传感器现场检测装置进一步包括检测终端，所述检测终端包括数据采集单元和接收终端，所述压力标准器(7)和待检表的输出端均连接于数据采集单元的输入端，所述数据采集单元的输出端连接至接收终端。

4.根据权利要求1-3任一项所述的阀冷***压力传感器现场检测装置进行现场检测的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1、根据待检表的压力量程设定检测节点；

步骤2、开启压力控制器(10)，通过电动气压泵(1)调整输送管道上的水压，当所述输送管道上的水压达到检测节点设定的压力值时，获取压力误差值，当压力误差值不大于零时，执行步骤3的操作，反之，执行步骤4，其中，所述压力误差值为压力测量误差与待检表的压力参数的差值，所述压力测量误差为压力标准器(7)的压力测量值和待检表的压力测量值之间的差值的绝对值，所述待检表的压力参数为待检表的压力测量量程和待检表的压力测量精度之间的乘积，待检表的压力测量量程和待检表的压力测量精度为出厂参数，所述输送管道上的水压通过压力标准器(7)的压力测量值获得；

步骤3、获取电流误差值，当电流误差值不大于零时，则该待检表合格，反之，执行步骤4，其中，所述电流误差值为电流测量误差与待检表的电流参数的差值，所述电流测量误差为压力标准器(7)的电流测量值和待检表的电流压力测量值之间的差值的绝对值，所述待检表的电流参数为待检表的电流测量量程和待检表的电流测量精度之间的乘积，待检表的电流测量量程和待检表的电流测量精度为出厂参数；

步骤4、该待检表不合格。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检测节点为多个，该多个检测节点中如果存在一个检测节点的压力误差值或电流误差值大于零，则该待检表不合格。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对该多个检测节点进行检测时，首先通过电动气压泵(1)增加输送管道上的水压对该多个检测节点进行逐个的上行程检测，然后再通过电动气压泵(1)减小输送管道上的水压对该多个检测节点进行逐个的下行程检测，所述上行程检测和下行程检测分别进行至少三次检测。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述检测节点为七个，该七个检测节点设定的压力值分别对应待检表压力量程的0％、20％、40％、50％、60％、80％、100％，当输送管道上设置多个不同压力量程的待检表时，对该多个待检表进行逐个检测。