一種閥門扭矩連續(xù)測試裝置的制作方法

專利名稱：一種閥門扭矩連續(xù)測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于閥門檢驗(yàn)測試裝備的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本實(shí)用新型涉及一種 閥門扭矩連續(xù)測試裝置。
背景技術(shù)：
閥門是承受內(nèi)壓的機(jī)械產(chǎn)品，因而必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證長期使用 而不發(fā)生破裂或產(chǎn)生變形。起閉力和啟閉力矩是指閥門開啟或關(guān)閉所必須施加的作用力或 力矩。閥門啟閉扭矩是體現(xiàn)閥門綜合水平的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。目前所有的閥門檢測裝 置大多數(shù)根據(jù)國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以壓力表顯示其試驗(yàn)強(qiáng)度和密封性能，這一簡單的試驗(yàn)方法 并不能完全反映出一種閥門在設(shè)計(jì)與加工中存在的諸多問題。根據(jù)國內(nèi)行業(yè)調(diào)查及科技查新表明，對(duì)于閥門啟閉扭矩的試驗(yàn)、測試與研究，國內(nèi) 目前尚屬空白領(lǐng)域，無人做過此項(xiàng)工作，既無顯示閥門開度位置與扭矩值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的測 試設(shè)備，也沒有在使用現(xiàn)場檢測閥門動(dòng)態(tài)扭矩的設(shè)備，由于無法了解閥門在實(shí)際工況下的 啟閉扭矩值和該值與閥門開度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，給閥門的設(shè)計(jì)、制造工藝、使用帶來了盲目性， 嚴(yán)重制約了閥門產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步和質(zhì)量提升，不能滿足產(chǎn)品的使用要求；另外，因缺乏扭矩 實(shí)際數(shù)據(jù)，所以在驅(qū)動(dòng)裝置選型配套方面也經(jīng)常出現(xiàn)問題，往往不是扭矩選擇過剩，造成浪 費(fèi)，就是扭矩選擇不足，無法驅(qū)動(dòng)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述缺陷，本實(shí)用新型所要解決的第一個(gè)問題是提供一種閥門扭矩連續(xù)測 試裝置，其目的是在閥門扭矩進(jìn)行連續(xù)測試并反映其動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為本實(shí)用新型所提供的這種閥門扭矩連續(xù)測試裝置，用于對(duì)閥門的開啟和閉合時(shí)測 試扭矩，所述的測試裝置包括閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、扭矩傳感器、閥門開度數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和電 腦運(yùn)算控制系統(tǒng)，所述的扭矩傳感器設(shè)在閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與閥門的連接位置。本實(shí)用新型還提供了以下更為具體的技術(shù)方案，體現(xiàn)了本實(shí)用新型的新穎性、創(chuàng) 造性和實(shí)用性所述的電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)中設(shè)軟件處理模塊、驅(qū)動(dòng)控制模塊、傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模 塊和圖形數(shù)據(jù)顯示模塊。所述的閥門開度數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在所述的閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸位置設(shè)置脈 沖編碼器，與閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸直接連接。所述的脈沖編碼器獲取信號(hào)的方式是當(dāng)閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸運(yùn)行時(shí)輸出兩路 相位差90°的脈沖信號(hào)，所述的脈沖編碼器每旋轉(zhuǎn)一圈，每一路輸出1000個(gè)脈沖。所述的軟件處理模塊中設(shè)脈沖信號(hào)處理模塊，接收來自脈沖編碼器的脈沖信號(hào)， 進(jìn)行計(jì)數(shù)，正轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)字遞增，反轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)字遞減，每轉(zhuǎn)一圈將計(jì)4000個(gè)數(shù)字。[0013]所述的驅(qū)動(dòng)控制模塊與閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制信號(hào)的連接，控制其運(yùn)行并接收閥 門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的行程開關(guān)、扭矩開關(guān)的信號(hào)。所述的傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與用于提供扭矩傳感器工作電源連接，并與扭矩傳感 器上輸出的毫伏信號(hào)線路連接，所述的傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊設(shè)A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器，將扭矩傳 感器上輸出的毫伏信號(hào)放大后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。所述的圖形數(shù)據(jù)顯示模塊設(shè)數(shù)據(jù)讀取和存儲(chǔ)設(shè)備，所述的數(shù)據(jù)讀取和存儲(chǔ)設(shè)備讀 取既往測試試驗(yàn)后保存的數(shù)據(jù)；所述的圖形數(shù)據(jù)顯示模塊設(shè)有顯示設(shè)備，所述的顯示設(shè)備 根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)顯示其圖象，所述的圖象包括閥門扭矩與開度關(guān)系曲線、閥門動(dòng)作時(shí)間與 開度關(guān)系曲線；所述的圖形數(shù)據(jù)顯示模塊設(shè)打印設(shè)備，所述的打印設(shè)備打印所述的顯示設(shè) 備所顯示的圖象、打印數(shù)據(jù)讀取和存儲(chǔ)設(shè)備所讀取的數(shù)據(jù)。所述的閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有力矩保護(hù)機(jī)構(gòu)；所述的閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有手動(dòng)、電動(dòng)切 換機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型所要解決的第二個(gè)問題是提供上述閥門扭矩連續(xù)測試裝置采用的測 試方法，其技術(shù)方案是所述的閥門承受的扭矩和閥門關(guān)閉件運(yùn)動(dòng)位移，分別由扭矩傳感器和脈沖編碼器 獲得數(shù)據(jù)，然后通過串口通信傳給電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理，電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)采 用VisualBasic語言控制程序，檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并保存在SQLkrver數(shù)據(jù)庫中，再 根據(jù)電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)的要求將數(shù)據(jù)傳送給電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)；所述的驅(qū)動(dòng)控制模塊用于控制閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行并接收閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程 開關(guān)、扭矩開關(guān)的信號(hào)；所述的傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊用于提供扭矩傳感器的工作電源并接收來自扭矩傳 感器輸出的毫伏信號(hào)，放大后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；所述的軟件處理模塊用于接收來自脈沖編碼器的脈沖信號(hào)，進(jìn)行計(jì)數(shù)；正轉(zhuǎn)時(shí)數(shù) 字遞增，反轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)字遞減，每轉(zhuǎn)一圈將計(jì)4000個(gè)數(shù)字；所述的VisualBasic語言控制程序?qū)崿F(xiàn)兩種控制，即工作過程控制方式和數(shù)據(jù) 打印模塊，其中1)、工作過程控制方式A、操作權(quán)的控制在所述的閥門扭矩連續(xù)測試裝置開機(jī)前，閥門的操作權(quán)屬現(xiàn)場 控制按鈕；閥門扭矩連續(xù)測試裝置可以將操作權(quán)收歸電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)控制；B、閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)開、關(guān)、停動(dòng)作的控制；C、行程整定功能，控制閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行一次開、關(guān)操作，先關(guān)后開，求得閥門在 全行程中脈沖編碼器9輸出的脈沖數(shù)，以便利以后的數(shù)據(jù)處理；D、讀傳感器扭矩功能；E、讀編碼器脈沖數(shù)功能；F、在傳感器不受力時(shí)的扭矩調(diào)零功能；G、開閥和關(guān)閥過程中連續(xù)采樣功能，主要采集閥門轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩、行程、運(yùn)行時(shí)間三個(gè) 數(shù)據(jù)；2)、數(shù)據(jù)打印模塊A、讀取以前做試驗(yàn)后保存的數(shù)據(jù)；[0033]B、根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)顯示圖象，圖象中包括a、閥門扭矩與開度關(guān)系曲線；b、閥門 動(dòng)作時(shí)間與開度關(guān)系曲線；C、打印顯示的圖象；D、打印所讀取的數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，填補(bǔ)了國內(nèi)外閥門扭矩連續(xù)測試和同時(shí)顯示閥 門扭矩值及開度位置對(duì)應(yīng)關(guān)系的測試設(shè)備的空白，其技術(shù)指標(biāo)為扭矩測試范圍50 20000Nm，轉(zhuǎn)速測試范圍0. 5 4r/min ；本實(shí)用新型可測試或連續(xù)測試扭矩范圍內(nèi)的蝶閥、 球閥及閘閥的啟閉扭矩及啟閉過程中的動(dòng)態(tài)扭矩；扭矩傳感器精度0. 5% ；扭矩測試系統(tǒng) 的測量誤差< ；該裝置能顯示閥門啟閉過程中任一開度位置的扭矩值，并能輸出打印 閥門開度位置與扭矩值對(duì)應(yīng)曲線圖；該裝置的驅(qū)動(dòng)方式既可電動(dòng)也可手動(dòng)，且互不干涉。

下面對(duì)本說明書各幅附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明圖1為本實(shí)用新型中測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的控制路線示意圖；圖3為本實(shí)用新型中的測試方法的流程示意圖。圖中標(biāo)記為1、閥門，2、閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，3、扭矩傳感器，4、閥門開度數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，5、電腦 運(yùn)算控制系統(tǒng)，6、軟件處理模塊，7、驅(qū)動(dòng)控制模塊，8、傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，9、圖形數(shù)據(jù)顯 示模塊，10、脈沖編碼器，11、脈沖信號(hào)處理模塊，12、顯示設(shè)備，13、打印設(shè)備。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如所涉及的 各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造 工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的 發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。如圖1、圖2所表達(dá)的本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型為一種閥門扭矩連續(xù)測試裝 置，用于對(duì)閥門1的開啟和閉合時(shí)測試扭矩。為了解決在本說明書背景技術(shù)部分所述的目前公知技術(shù)存在的問題并克服其缺 陷，實(shí)現(xiàn)在閥門扭矩進(jìn)行連續(xù)測試并反映其動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的發(fā)明目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù) 方案為如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型所述的這種閥門扭矩連續(xù)測試裝置包括閥門驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)2、扭矩傳感器3、閥門開度數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4和電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)5，所述的扭矩傳 感器3設(shè)在閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2與閥門1的連接位置。本實(shí)用新型的測試裝置主要由驅(qū)動(dòng)裝置、閥門開度數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng)組成。閥門承受的扭矩和閥門轉(zhuǎn)過的角度由傳感器和脈沖編碼器獲得數(shù)據(jù)，然后通過串 口通信傳給工控機(jī)(即本實(shí)用新型所述的電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)5，主要為計(jì)算機(jī)的軟硬件構(gòu) 成)進(jìn)行后續(xù)處理，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用VB開發(fā)，檢測結(jié)果保存在SQUerver數(shù)據(jù)庫中，并轉(zhuǎn)換
5成數(shù)字信號(hào)，再根據(jù)計(jì)算機(jī)的要求將數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī)。數(shù)字采集與計(jì)算機(jī)通過串行方式 進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)傳輸。在驅(qū)動(dòng)裝置與閥門之間連接一個(gè)扭矩傳感器3，用于測量驅(qū)動(dòng)裝置的輸出扭矩即 閥門的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，該扭矩傳感器的結(jié)構(gòu)采用無接流環(huán)型式，故精度較高，壽命較長。下面以NS型閥門扭矩連續(xù)測試裝置為例NS型閥門扭矩連續(xù)測試裝置適用于閥門生產(chǎn)單位對(duì)閥門進(jìn)行扭矩檢測，以及水 電、冶金、石化、環(huán)保、核能等領(lǐng)域的使用單位在使用現(xiàn)場對(duì)閥門進(jìn)行扭矩檢測。該裝置也適 用于類似閥門啟閉的其他設(shè)備的扭矩檢測，如水輪機(jī)調(diào)速器調(diào)速扭矩的檢測。NS型閥門扭矩連續(xù)測試裝置，可以在壓力或工況條件下連續(xù)測試閥門或類似設(shè)備 的開啟和關(guān)閉時(shí)的扭矩，包括啟閉過程中的動(dòng)態(tài)扭矩。采用P8R8DI0、ISO-LD, ENC0DER300三種功能模塊，分別用于驅(qū)動(dòng)裝置的開關(guān)信 號(hào)、扭矩傳感器的毫伏信號(hào)、脈沖編碼器的脈沖信號(hào)的放大、處理、控制等，以滿足測控要 求。NS型閥門扭矩連續(xù)測裝置，用于閥門在壓力或工況條件下測試閥門開啟和關(guān)閉時(shí) 的扭矩，包括啟閉過程中的動(dòng)態(tài)扭矩。扭矩測試范圍50-320000N.m。該裝置可測試扭矩范 圍內(nèi)的蝶閥、球閥及閘閥的啟閉扭矩及啟閉過程中的動(dòng)態(tài)扭矩；扭矩傳感器精度0. 5% ；扭 矩測試系統(tǒng)的測量誤差< ；裝置能顯示閥門啟閉過程中任一開度位置的扭矩值，并能輸 出打印閥門開度位置與扭矩值對(duì)應(yīng)曲線圖；裝置的驅(qū)動(dòng)方式既可電動(dòng)也可手動(dòng)。本實(shí)用新型執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)類型為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。全部的技術(shù)性能 指標(biāo)參數(shù)均符合以下標(biāo)準(zhǔn)JB/T8528-1997《閥門電動(dòng)裝置技術(shù)條件》；JJG924-1996《轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置檢定規(guī)程》GB/T4942. 2-93《低壓電器外殼防護(hù)等級(jí)》；JB/T8219-1999《工業(yè)過程測量和控制系統(tǒng)用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)》；Q/HJY001-2007《閥門扭矩連續(xù)測試裝置技術(shù)條件》。下面是本實(shí)用新型提供的有關(guān)閥門扭矩連續(xù)測試裝置的具體實(shí)施示例，供本領(lǐng)域 的技術(shù)人員在實(shí)施本實(shí)用新型時(shí)參考、借鑒在整個(gè)測試系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理是十分重要的環(huán)節(jié)，它主要具有三項(xiàng)功能即數(shù)據(jù)讀 取處理、數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)管理。以上所述的工控機(jī)中的串口通訊利用VisualBasic6. 0中的MSCman控件來實(shí)現(xiàn)。 通過串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為測試過程中的轉(zhuǎn)矩(毫伏信號(hào))和轉(zhuǎn)角(脈沖信號(hào))，串行端口通訊 協(xié)議為波特率9600。測試系統(tǒng)具有測試數(shù)據(jù)、扭矩曲線與開度值對(duì)應(yīng)顯示，運(yùn)行時(shí)間顯示，實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè) 置和測試結(jié)果儲(chǔ)存、打印，系統(tǒng)界面友好易操作。電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)5內(nèi)除了一般電腦具有的配置外，為了滿足測控要求還增加了 三塊功能模塊，目前國內(nèi)外同類產(chǎn)品尚無該項(xiàng)技術(shù)驅(qū)動(dòng)裝置、扭矩傳感器、脈沖編碼器的 接線全部通過一個(gè)接線盒匯總，然后連接到一臺(tái)工控機(jī)(即設(shè)有電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)5的硬 件、軟件的計(jì)算機(jī))，工控機(jī)內(nèi)除了一般電腦具有的配置外，為了滿足測控和輸出打印的要 求，還安裝了三塊功能模塊[0066]1)、P8R8DI0 板；2)、ISO-LD 板；3)、ENC0DER300 板。實(shí)施例一本實(shí)用新型所述的電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)5中設(shè)軟件處理模塊6、驅(qū)動(dòng)控制模塊7、傳 感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊8和圖形數(shù)據(jù)顯示模塊9。實(shí)施例二本實(shí)用新型所述的閥門開度數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4在所述的閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的輸出 軸位置設(shè)置脈沖編碼器10，與閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的輸出軸直接連接。實(shí)施例三本實(shí)用新型所述的脈沖編碼器10獲取信號(hào)的方式是當(dāng)閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的輸出 軸運(yùn)行時(shí)輸出兩路相位差90°的脈沖信號(hào)，所述的脈沖編碼器10每旋轉(zhuǎn)一圈，每一路輸出 1000個(gè)脈沖。實(shí)施例四本實(shí)用新型所述的軟件處理模塊6中設(shè)脈沖信號(hào)處理模塊11，接收來自脈沖編碼 器10的脈沖信號(hào)，進(jìn)行計(jì)數(shù)，正轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)字遞增，反轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)字遞減，每轉(zhuǎn)一圈將計(jì)4000個(gè)數(shù)字。脈沖信號(hào)處理模塊11采用ENC0DER300板，用于接收來自脈沖編碼器的脈沖信號(hào)， 進(jìn)行計(jì)數(shù)、正轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)字遞增，反轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)字遞減，每轉(zhuǎn)一圈將計(jì)4000個(gè)數(shù)字。實(shí)施例五本實(shí)用新型所述的驅(qū)動(dòng)控制模塊7與閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2進(jìn)行控制信號(hào)的連接，控制 其運(yùn)行并接收閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2上的行程開關(guān)、扭矩開關(guān)的信號(hào)。驅(qū)動(dòng)控制模塊7采用P8R8DI0板，用于控制驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)行并接收驅(qū)動(dòng)裝置的行 程開關(guān)、扭矩開關(guān)的信號(hào)。實(shí)施例六本實(shí)用新型所述的傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊8與用于提供扭矩傳感器8工作電源連 接，并與扭矩傳感器3上輸出的毫伏信號(hào)線路連接，所述的傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊8設(shè)A/D數(shù) 模轉(zhuǎn)換器，將扭矩傳感器3上輸出的毫伏信號(hào)放大后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊8IS0-LD板，用于提供扭矩傳感器工作電源并接收來自扭矩 傳感器輸出的毫伏信號(hào)，放大后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。實(shí)施例七本實(shí)用新型所述的圖形數(shù)據(jù)顯示模塊9設(shè)數(shù)據(jù)讀取和存儲(chǔ)設(shè)備，所述的數(shù)據(jù)讀取 和存儲(chǔ)設(shè)備讀取既往測試試驗(yàn)后保存的數(shù)據(jù)；所述的圖形數(shù)據(jù)顯示模塊9設(shè)有顯示設(shè)備 12，所述的顯示設(shè)備12根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)顯示其圖象，所述的圖象包括閥門扭矩與開度關(guān)系 曲線、閥門動(dòng)作時(shí)間與開度關(guān)系曲線；所述的圖形數(shù)據(jù)顯示模塊9設(shè)打印設(shè)備13，所述的打 印設(shè)備13打印所述的顯示設(shè)備12所顯示的圖象、打印數(shù)據(jù)讀取和存儲(chǔ)設(shè)備所讀取的數(shù)據(jù)。實(shí)施例八本實(shí)用新型所述的閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2設(shè)有力矩保護(hù)機(jī)構(gòu)；所述的閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2設(shè) 有手動(dòng)、電動(dòng)切換機(jī)構(gòu)。
7[0088]本實(shí)用新型該裝置的驅(qū)動(dòng)部份設(shè)有力矩保護(hù)、手電動(dòng)切換且互不干涉等功能，運(yùn) 行安全可靠。如圖3所示，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成該裝置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用一臺(tái)整體型驅(qū)動(dòng)裝 置，不需要控制器，操作人員可利用驅(qū)動(dòng)裝置上的按鈕開關(guān)閥門，也可通過電腦軟件對(duì)驅(qū)動(dòng) 裝置進(jìn)行操作。本實(shí)用新型的主要技術(shù)與性能指標(biāo)(1)、最大控制轉(zhuǎn)矩50 320000(N.m)；(2)、輸出轉(zhuǎn)速:0· 5 4 (r/min)；(3)、扭矩傳感器精度0· 5% ；(4)、測試系統(tǒng)的測量誤差彡1% ；(5)、電機(jī)功率0. 025 7. 5 (Kff)；(6)、整機(jī)重量39 400 (Kg)。本實(shí)用新型還提供上述閥門扭矩連續(xù)測試裝置采用的測試方法，其技術(shù)要點(diǎn)是如圖3所示，其測試方法的操作過程是開機(jī)；進(jìn)入操作界面；選擇是否進(jìn)行電腦操作；如果是電腦操作，則進(jìn)入電腦操作界面；同步進(jìn)行下列兩個(gè)過程1、獲取光電編碼器信號(hào)，進(jìn)行行程整定；獲得閥門開度值；2、由力矩傳感器獲取信號(hào)，進(jìn)行單次采樣；調(diào)零；連續(xù)采樣；獲取閥門力矩值；以上兩個(gè)過程獲得的信號(hào)生成圖形，均經(jīng)圖形顯示設(shè)備顯示；打?。唤Y(jié)束。如果不是電腦操作，則進(jìn)行現(xiàn)場操作；采用按鈕操作；調(diào)定行程。本實(shí)用新型所述的閥門1承受的扭矩和閥門1轉(zhuǎn)過的角度，分別由扭矩傳感器3 和脈沖編碼器10獲得數(shù)據(jù)，然后通過串口通信傳給電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)5進(jìn)行后續(xù)處理，電 腦運(yùn)算控制系統(tǒng)5采用VisualBasic語言控制程序，檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并保存在 SQLServer數(shù)據(jù)庫中，再根據(jù)電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)5的要求將數(shù)據(jù)傳送給電腦運(yùn)算控制系統(tǒng) 5 ；以上所述的驅(qū)動(dòng)控制模塊用于控制閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的運(yùn)行并接收閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2 的行程開關(guān)、扭矩開關(guān)的信號(hào)；以上所述的傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊8用于提供扭矩傳感器3的工作電源并接收來自 扭矩傳感器3輸出的毫伏信號(hào)，放大后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；[0118]以上所述的脈沖信號(hào)處理模塊11用于接收來自脈沖編碼器10的脈沖信號(hào)，進(jìn)行 計(jì)數(shù)；正轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)字遞增，反轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)字遞減，每轉(zhuǎn)一圈將計(jì)4000個(gè)數(shù)字；以上所述的VisualBasic語言控制程序?qū)崿F(xiàn)兩種控制，即工作過程控制方式和 數(shù)據(jù)打印模塊，其中1、工作過程控制方式A、操作權(quán)的控制在所述的閥門扭矩連續(xù)測試裝置開機(jī)前，閥門1的操作權(quán)屬現(xiàn) 場控制按鈕；閥門扭矩連續(xù)測試裝置可以將操作權(quán)收歸電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)5控制；B、閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2開、關(guān)、停動(dòng)作的控制；C、行程整定功能，控制閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2進(jìn)行一次開、關(guān)操作，先關(guān)后開，求得閥門1 在全行程中脈沖編碼器9輸出的脈沖數(shù)，以便利以后的數(shù)據(jù)處理；D、讀傳感器扭矩功能；E、讀編碼器脈沖數(shù)功能；F、在傳感器不受力時(shí)的扭矩調(diào)零功能；G、開閥和關(guān)閥過程中連續(xù)采樣功能，主要采集閥門轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩、行程、運(yùn)行時(shí)間三個(gè) 數(shù)據(jù)；2、數(shù)據(jù)打印模塊A、讀取以前做試驗(yàn)后保存的數(shù)據(jù)；B、根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)顯示圖象，圖象中包括a、閥門扭矩與開度關(guān)系曲線；b、閥門 動(dòng)作時(shí)間與開度關(guān)系曲線；C、打印顯示的圖象；D、打印所讀取的數(shù)據(jù)。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受 上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改 進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種閥門扭矩連續(xù)測試裝置，用于對(duì)閥門(1)的開啟和閉合時(shí)測試扭矩，其特征在 于所述的測試裝置包括閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)O)、扭矩傳感器(3)、閥門開度數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ⑷和電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)(5)，所述的扭矩傳感器(3)設(shè)在閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)與閥門⑴的 連接位置。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種閥門扭矩連續(xù)測試裝置，其特征在于所述的電腦運(yùn)算 控制系統(tǒng)(5)中設(shè)軟件處理模塊(6)、驅(qū)動(dòng)控制模塊(7)、傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊(8)和圖形 數(shù)據(jù)顯示模塊(9)。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種閥門扭矩連續(xù)測試裝置，其特征在于所述的閥門開度 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(4)在所述的閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)O)的輸出軸位置設(shè)置脈沖編碼器(10)，與 閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)⑵的輸出軸直接連接。
4.按照權(quán)利要求2所述的一種閥門扭矩連續(xù)測試裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)控制 模塊(7)與閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)進(jìn)行控制信號(hào)的連接，控制其運(yùn)行并接收閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2) 上的行程開關(guān)、扭矩開關(guān)的信號(hào)。
5.按照權(quán)利要求2所述的一種閥門扭矩連續(xù)測試裝置，其特征在于所述的圖形數(shù)據(jù) 顯示模塊(9)設(shè)數(shù)據(jù)讀取和存儲(chǔ)設(shè)備，所述的數(shù)據(jù)讀取和存儲(chǔ)設(shè)備讀取既往測試試驗(yàn)后保 存的數(shù)據(jù)；所述的圖形數(shù)據(jù)顯示模塊(9)設(shè)有顯示設(shè)備(12)，所述的顯示設(shè)備(1 根據(jù) 讀取的數(shù)據(jù)顯示其圖象；所述的圖形數(shù)據(jù)顯示模塊(9)設(shè)打印設(shè)備(13)，所述的打印設(shè)備 (13)打印所述的顯示設(shè)備(1 所顯示的圖象、打印數(shù)據(jù)讀取和存儲(chǔ)設(shè)備所讀取的數(shù)據(jù)。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種閥門扭矩連續(xù)測試裝置，其特征在于所述的閥門驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)(2)設(shè)有力矩保護(hù)機(jī)構(gòu)；所述的閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)設(shè)有手動(dòng)、電動(dòng)切換機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種閥門扭矩連續(xù)測試裝置，用于對(duì)閥門(1)的開啟和閉合時(shí)測試扭矩，所述的測試裝置包括閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)、扭矩傳感器(3)、閥門開度數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(4)和電腦運(yùn)算控制系統(tǒng)(5)，所述的扭矩傳感器(3)設(shè)在閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)與閥門(1)的連接位置。本實(shí)用新型可連續(xù)測試扭矩范圍內(nèi)的蝶閥、球閥及閘閥的啟閉扭矩及啟閉過程中的動(dòng)態(tài)扭矩；扭矩傳感器精度0.5％；扭矩測試系統(tǒng)的測量誤差≤1％；該裝置能顯示閥門啟閉過程中任一開度位置的扭矩值，并能輸出打印閥門開度位置與扭矩值對(duì)應(yīng)曲線圖；該裝置的驅(qū)動(dòng)方式既可電動(dòng)也可手動(dòng)，且互不干涉。
文檔編號(hào)G01M99/00GK201867308SQ20092004146
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
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