用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法及檢測裝置製造方法
2023-05-24 10:40:11
用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法及檢測裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法及檢測裝置，檢測方法是將待測的電磁閥串聯到一個檢測電路中，檢測電路檢測出電磁閥吸合和釋放過程中電流隨時間變化的曲線，並得到動作電流IA值與額定電流IC值；通過動作電流與額定電流的比值來判斷電磁閥的性能狀態。檢測裝置包括直流電源、標準電阻和電壓檢測機構，直流電源、待測的電磁閥與標準電阻通過導線串聯連接成迴路，電壓檢測機構並聯在標準電阻兩端。本發明的檢測方法能對電磁閥性能進行準確判斷、對電磁閥的動作時間和彈簧調整強度有明確判斷標準、操作簡單可靠。檢測裝置結構簡單、檢測可靠、使用方便。
【專利說明】用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法及檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於百萬千瓦級核電【技術領域】，涉及一種核電站主蒸汽隔離閥閥門的檢測方法及其檢測裝置，尤其涉及一種用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法及檢測裝置。
【背景技術】
[0002]核電站主蒸汽隔離閥是主蒸汽管線上重要的安全設備，在所有預計的正常或事故工況下，在關閉信號產生後5秒內即行關閉，確保主蒸汽安全隔離。主蒸汽隔離閥上的主電磁閥和試驗電磁閥是主蒸汽隔離閥的重要部件，實現對主蒸汽隔離閥的開/關控制和定期試驗。定期試驗的目的主要驗證主蒸汽隔離閥能否實現快速關閉隔離蒸汽的功能。在定期試驗中，由於主電磁閥和試驗電磁閥會出現故障，造成試驗不合格，使得主蒸汽隔離閥的拒動或誤動風險加大，如若當事故狀態下，主蒸汽隔離閥起不到隔離作用，會造成事故擴大。因此，需要保障主電磁閥和試驗電磁閥的正常工作，為保障生產過程中電磁閥能正常工作，則需要對電磁閥進行性能檢測及其維修。由於電磁閥的性能優劣與其動作時間、復位彈簧的彈簧力等直接相關。但核電站對主電磁閥和試驗電磁閥的動作時間、彈簧調整強度等參數沒有明確的判斷標準，也沒有準確的、可量化的檢測方法。而是更多的依靠工作人員的經驗來判斷。經驗判斷的準確性較差，對存在問題的主電磁閥和試驗電磁閥檢出率不高，有可能將存在故障的電磁閥安裝到蒸汽隔離閥上，造成主電磁閥和試驗電磁閥定期試驗時不合格，影響定期試驗進程和結果。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術中沒有合適用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，且對電磁閥的動作時間和彈簧調整強度沒有明確判斷標準的缺陷，提供一種對電磁閥性能判斷準確、操作簡單可靠、對電磁閥的動作時間和彈簧調整強度有明確判斷標準的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法。
[0004]本發明進一步要解決的技術問題在於，提供一種結構簡單、檢測可靠、使用方便的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測裝置。
[0005]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，將待測的電磁閥串聯到一個檢測電路中，所述檢測電路檢測出電磁閥吸合和釋放過程中電流隨時間變化的曲線，並得到動作電流Ia值與額定電流1。值；通過動作電流與額定電流的比值來判斷電磁閥的性能狀態，當所述比值大於90%判斷電磁閥有拒動的風險，所述比值小於40%判斷電磁閥有洩漏的風險，所述比值為65%?75%則電磁閥處於優良狀態。
[0006]所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法中，第一種技術方案為:所述檢測電路包括與待測電磁閥串聯的直流電源和標準電阻，在所述標準電阻兩端並聯有用於檢測標準電阻的電壓隨時間變化曲線的電壓檢測機構。[0007]所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法的第一種技術方案中，將所述電壓檢測機構採集到的標準電阻的電壓曲線轉化為電流曲線，所述電流曲線中第一個波峰的最高點電流值即為動作電流Ia值，所述電流曲線中最高點的電流值即為額定電流I。值。
[0008]所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法的第一種技術方案中，所述直流電源的電壓與待測的電磁閥所需的供電電壓匹配一致。
[0009]所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法的第一種技術方案中，所述直流電源的電壓為24?48V。
[0010]所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法的第一種技術方案中，所述的標準電阻為I歐姆?500歐姆。
[0011 ] 所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法的第一種技術方案中，所述的標準電阻為2歐姆。
[0012]所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法的第一種技術方案中，所述電壓檢測機構為示波器，所述示波器的參數設置為:選擇通道I ;水平位置，500ms ;垂直位置，500mv ;上升邊沿出發，觸發值為1.2V。
[0013]所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法的第二種技術方案是:所述檢測電路包括與待測電磁閥串聯的直流電源、用於檢測電路中電流隨時間變化曲線的電流檢測機構。
[0014]所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法的第二種技術方案中，所述電流檢測機構採集到的電流曲線中，第一個波峰的最高點電流值即為動作電流Ia值，所述電流曲線中最高點的電流值即為額定電流I。值。
[0015]第一種用於上述用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法中的電磁閥檢測裝置，包括直流電源、標準電阻和用於檢測標準電阻電壓隨時間變化曲線的電壓檢測機構，所述直流電源、待測的電磁閥與標準電阻通過導線串聯連接成檢測電路，所述電壓檢測機構並聯在標準電阻兩端。
[0016]第一種用於上述用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法中的電磁閥檢測裝置中，所述直流電源的電壓與待測的電磁閥所需的供電電壓匹配一致。
[0017]第一種用於上述用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法中的電磁閥檢測裝置中，所述直流電源的電壓為24?48V。
[0018]第一種用於上述用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法中的電磁閥檢測裝置中，所述的標準電阻為I歐姆?500歐姆標準電阻。
[0019]第一種用於上述用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法中的電磁閥檢測裝置中，所述的標準電阻為2歐姆。
[0020]第一種用於上述用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法中的電磁閥檢測裝置中，所述電壓檢測機構為示波器，所述示波器的參數設置為:選擇通道I;水平位置，500ms ;垂直位置，500mv ;上升邊沿出發，觸發值為1.2V。
[0021 ] 第一種用於上述用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法中的電磁閥檢測裝置中，所述待測電磁閥為核電站主蒸汽系統的主電磁閥或試驗電磁閥。
[0022]第二種用於上述用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法中的電磁閥檢測裝置，包括直流電源和用於檢測電路中電流隨時間變化的電流檢測機構，所述直流電源、待測的電磁閥、電流檢測機構通過導線串聯連接成檢測電路。
[0023]本發明檢測方法採用一個檢測電路，將待測的電磁閥串聯到檢測電路中，檢測得到電磁閥吸合和釋放過程中電流隨時間變化的曲線。當電磁閥加上電壓後，電磁閥的線圈電流從零上升，磁通Ψ也隨之增加，磁通的增長在線圈中要產生感應電動勢，它總是阻止電流的增長，因此電流不可能在接通電源的一瞬間躍變至穩定值，而是按指數曲線的規律逐漸增長直至穩定值，即電磁閥加電吸合時，線圈電流從零開始逐漸增加至動作電流Ia，此時電磁閥的電磁力加上銜鐵定位彈簧的彈力等於復位彈簧反作用力和閥芯移動阻力達到平衡點，閥芯開始移動吸合運動，由於閥芯運動引起電感變化，線圈產生反電動勢，阻止電流的進一步上升，因此在閥芯吸合運動過程中，電流從Ia開始逐漸減小，直至閥芯吸合運動結束，此時電流減小至Ib，此後，線圈電流繼續逐漸上升至額定電流Ic後保持穩定值不變。由於動作電流Ia等於復位彈簧反作用力和閥芯移動阻力的總和，動作電流Ia的大小可以反映出復位彈簧預緊力的強弱，Ia越大說明復位彈簧預緊力越強或/和閥芯移動阻力越大，電磁閥有拒動風險，反之，Ia越小說明復位彈簧預緊力越弱，電磁閥有洩漏的風險，因此，可以通過動作電流與額定電流的比值來判斷電磁閥的性能狀態，採用動作電流Ia與額定電流L的比值來表徵電磁閥拒動或洩漏的風險。當該比值大於90%以上，電磁閥通常有拒動風險，當該比值小於40%時，電磁閥通常有洩漏的風險。由於電磁閥電磁力和彈簧特性的差異，一般調整復位彈簧預緊力，使得該比值介於65%~75%之間得到良好性能的電磁閥。另外從電流曲線中還可以得到電磁閥勵磁動作時間和電磁閥失磁動作時間，分別反映了電磁閥勵磁的動作快慢和電磁閥失磁的動作快慢，這兩個指標反映了電磁閥的動作時間，電磁閥的動作時間決定蒸汽隔離閥開關的快慢。
[0024]綜上可知，電磁閥拒動或洩漏的性能優劣主要與電磁閥的動作時間、復位彈簧的彈簧力等參數直接相關。本發明採用電流曲線的方式，從電流曲線中可以得出電磁閥的動作時間，就能判斷電磁閥動作時間是否符合要求，還可以根據電流曲線得到動作電流與額定電流的比值，並根據該比值來調整彈簧的彈力，使得對電磁閥的性能優劣有明確的、可量化的判斷標準，不需依靠工作人員的經驗判斷判斷和調整。
`[0025]本發明的檢測方法簡便、對電磁閥性能判斷準確、且對電磁閥的動作時間和彈簧調整強度有明確判斷標準。
[0026]本發明的檢測裝置只是採用一個簡單的檢測電路，包含幾個常規的器件-直流電源、標準電阻和電壓檢測機構或電流檢測機構，就能完成電磁閥吸合和釋放過程中的電流曲線的檢測，在電流曲線中得到動作電流Ia與額定電流I。，通過動作電流與額定電流的比值來判斷電磁閥的性能狀態，採用動作電流Ia與額定電流I。的比值來表徵電磁閥拒動或洩漏的風險。採用本發明的檢測裝置的檢測結果準確可靠，能得到電磁閥的性能優劣的參數數據，來判斷電磁閥的狀態並作為維修的依據。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0028]圖1是本發明實施例1電磁閥吸合和釋放的標準電流曲線圖；
[0029]圖2是本發明實施例2的結構示意圖；
[0030]圖3是本發明實施例電磁閥3-1檢測的電流曲線圖；[0031]圖4是本發明實施例電磁閥3-2檢測的電流曲線圖；
[0032]圖5是本發明實施例電磁閥3-3檢測的電流曲線圖；
[0033]圖6是本發明實施例電磁閥3-4檢測的電流曲線圖；
[0034]圖7是本發明實施例電磁閥3-5檢測的電流曲線圖；
[0035]圖8是本發明實施例電磁閥3-6檢測的電流曲線圖；
[0036]圖9是本發明實施例電磁閥3-7檢測的電流曲線圖。
【具體實施方式】
[0037]一種用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，將待測的電磁閥串聯到一個檢測電路中，所述檢測電路檢測出電磁閥吸合和釋放過程中電流隨時間變化的曲線，並得到動作電流Ia值與額定電流I。值；通過動作電流與額定電流的比值來判斷電磁閥的性能狀態，當所述比值大於90%判斷電磁閥有拒動的風險，所述比值小於40%判斷電磁閥有洩漏的風險，所述比值為65%?75%則電磁閥處於優良狀態。以下通過具體實施例進行詳細描述:
[0038]實施例1，一種用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，就是將待測的電磁閥串聯到一個檢測電路中，所述檢測電路包括與待測的電磁閥串聯的直流電源和標準電阻，電磁閥、直流電源和標準電阻通過導線連接成一個檢測電路，並在所述標準電阻兩端並聯有用於檢測標準電阻的電壓隨時間變化曲線的電壓檢測機構。本實施例中電壓檢測機構選用示波器，調整好示波器參數，本實施例中示波器參數設置為:選擇通道I ;水平位置，500ms ;垂直位置，500mv ;上升邊沿出發，觸發值為1.2V。然後接通檢測電路，通過示波器採集標準電阻兩端的電壓波形(電壓曲線)，將電壓波形轉化為電流曲線，並在記錄媒介上繪製出電流曲線。檢測電路中所述直流電源的電壓與待測的電磁閥所需的供電電壓匹配一致。一般所述直流電源的電壓選擇為24?48V，本實施例中選擇48V。所述的標準電阻選擇為I歐姆?500歐姆標準電阻。本實施例中所述的標準電阻選擇為2歐姆標準電阻。
[0039]除了採用標準電阻和電壓檢測機構採集標準電阻兩端電壓，再通過電壓轉換成電流數值的方法外，還可以直接採用電流檢測機構，直接檢測電路中的電流隨時間變化曲線，從而得到動作電流Ia值和額定電流I。值。所述檢測電路包括與待測電磁閥串聯的直流電源、用於檢測電路中電流隨時間變化曲線的電流檢測機構。電流檢測機構可以採用惠普公司生產的型號為HP4155的測試儀檢測。
[0040]如圖1所示電流曲線的前半段是電磁閥吸合的過程，接通檢測電路後，電磁閥加電吸合，線圈電流從零開始逐漸增加至電流曲線中第一個波峰的電流值即動作電流Ia，此時電磁閥的電磁力加上銜鐵定位彈簧的彈力等於復位彈簧反作用力和閥芯移動阻力達到平衡點，閥芯開始移動吸合運動，由於閥芯運動引起電感變化，線圈產生反電動勢，阻止電流的進一步上升，因此在閥芯吸合運動過程中，電流從Ia開始逐漸減小，直至閥芯吸合運動結束，此時電流減小至電流曲線中的第一個波谷的最低點Ib，此後，線圈電流逐漸上升至電流曲線中最高點即額定電流L後保持穩定值不變。在電磁閥吸合的過程中，從電磁閥加電開始到閥芯吸合的時間在電流曲線上顯示從接通檢測電路到電流減小至電流曲線中的第一個波谷的最低點Ib為電磁閥勵磁動作時間。
[0041]如圖1所示電流曲線的後半段是電磁閥釋放過程。切斷檢測電路，電磁閥斷電，電磁閥的磁芯逐步釋放，該過程的電流曲線與上述吸合過程的電流曲線相反。從電流曲線中最高點的電流值即額定電流Id下降至電流曲線波谷的電流值Ie，此時由於反電動勢的作用，電流上升至If，然後逐漸降低到零。
[0042]從上述檢測電路檢測電磁閥吸合和釋放過程中電流隨時間變化的曲線中,得到動作電流Ia值與額定電流I。值；其中，動作電流Ia的大小直接反映了復位彈簧預緊力的強弱，Ia越大說明復位彈簧預緊力越強，也說明閥芯移動阻力越大，電磁閥有拒動風險，反之，Ia越小說明復位彈簧預緊力越弱，電磁閥有洩漏的風險，因此，可以通過動作電流與額定電流的比值來判斷電磁閥的性能狀態，當所述比值為90%以上判斷電磁閥有拒動的風險，所述比值小於40 %以下有洩漏的風險，所述比值為65 %~75 %則電磁閥處於優良狀態。其他比值範圍表明電磁閥有些問題，但還不足以引起拒動和洩漏。
[0043]實施例2，如圖2所示，一種用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測裝置，包括與待測的電磁閥串聯的直流電源I和標準電阻4，電磁閥3、直流電源I和標準電阻4通過導線連接成一個檢測電路，並在所述標準電阻4兩端並聯有電壓檢測機構，所述電壓檢測機構為示波器2。本實施例中示波器2參數設置為:選擇通道I ;水平位置，500ms ;垂直位置，500mv;上升邊沿出發，觸發值為1.2V。示波器的參數還可以選擇其他數值，選擇的要求為能完整準確顯示，只要滿足該要求即可。
[0044]檢測電路中所述直流電源I的電壓與待測的電磁閥3所需的供電電壓匹配一致。一般所述直流電源I的電壓選擇為24~48V，本實施例中選擇48V。所述的標準電阻4選擇為I歐姆~500歐姆標準電阻。本實施例中所述的標準電阻4選擇為2歐姆標準電阻。
[0045]上述裝置用於檢測待測電磁閥在吸合過程或釋放過程中電流隨時間變化的曲線，進而得到動作電流Ia與額定電流L的比值，使得工作人員可以判斷電磁閥3洩漏或拒動的風險大小，準確識別出不合格的電磁閥3，並為電磁閥3的維修調整提供指導；另外，通過待測電磁閥3在測試過程中電流隨時間變化的曲線,還可以獲得電磁閥3的勵磁時間、失磁時間及閥芯移動時間，判斷閥芯動作有無阻力。
[0046]採用上述檢測方法對7個電磁閥3進行檢測試驗，檢測結果見下表:
[0047]
【權利要求】
1.一種用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，其特徵在於，將待測的電磁閥串聯到一個檢測電路中，所述檢測電路檢測出電磁閥吸合和釋放過程中電流隨時間變化的曲線，並得到動作電流Ia值與額定電流I。值；通過動作電流與額定電流的比值來判斷電磁閥的性能狀態，當所述比值大於90%判斷電磁閥有拒動的風險，所述比值小於40%判斷電磁閥有洩漏的風險，所述比值為65%~75%則電磁閥處於優良狀態。
2.根據權利要求1所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，其特徵在於，所述檢測電路包括與待測電磁閥串聯的直流電源和標準電阻，在所述標準電阻兩端並聯有用於檢測標準電阻的電壓隨時間變化曲線的電壓檢測機構。
3.根據權利要求2所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，其特徵在於，將所述電壓檢測機構採集到的標準電阻的電壓曲線轉化為電流曲線，所述電流曲線中第一個波峰的最高點電流值即為動作電流^值，所述電流曲線中最高點的電流值即為額定電流Ic值。
4.根據權利要求2所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，其特徵在於，所述直流電源的電壓與待測的電磁閥所需的供電電壓匹配一致。
5.根據權利要求4所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，其特徵在於，所述直流電源的電壓為24~48V。
6.根據權利要求2所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，其特徵在於，所述的標準電阻為I歐姆~500歐姆。
7.根據權利要求6所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，其特徵在於，所述的標準電阻為2歐姆。
8.根據權利要求2所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，其特徵在於，所述電壓檢測機 構為示波器，所述示波器的參數設置為:選擇通道I ;水平位置，500ms ;垂直位置，500mv ;上升邊沿出發，觸發值為1.2V。
9.根據權利要求1所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，其特徵在於，所述檢測電路包括與待測電磁閥串聯的直流電源、用於檢測電路中電流隨時間變化曲線的電流檢測機構。
10.根據權利要求9所述的用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法，其特徵在於，所述電流檢測機構採集到的電流曲線中，第一個波峰的最高點電流值即為動作電流Ia值，所述電流曲線中最高點的電流值即為額定電流I。值。
11.一種用於權利要求1~8任意一項所述用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法中的電磁閥檢測裝置，其特徵在於，包括直流電源、標準電阻和用於檢測標準電阻電壓隨時間變化曲線的電壓檢測機構，所述直流電源、待測的電磁閥與標準電阻通過導線串聯連接成檢測電路，所述電壓檢測機構並聯在標準電阻兩端。
12.根據權利要求11所述的電磁閥檢測裝置，其特徵在於，所述直流電源的電壓與待測的電磁閥所需的供電電壓匹配一致。
13.根據權利要求11所述的電磁閥檢測裝置，其特徵在於，所述直流電源的電壓為24 ~48V。
14.根據權利要求11所述的電磁閥檢測裝置，其特徵在於，所述的標準電阻為I歐姆~500歐姆標準電阻。
15.根據權利要求14所述的電磁閥檢測裝置，其特徵在於，所述的標準電阻為2歐姆。
16.根據權利要求11所述的電磁閥檢測裝置，其特徵在於，所述電壓檢測機構為示波器，所述示波器的參數設置為:選擇通道I ;水平位置，500ms ;垂直位置，500mv ;上升邊沿出發，觸發值為1.2V。
17.根據權利要求11所述的電磁閥檢測裝置，其特徵在於，所述待測電磁閥為核電站主蒸汽系統的主電磁閥或試驗電磁閥。
18.一種用於權利要求1、9或10所述用於核電站主蒸汽隔離閥的電磁閥檢測方法中的電磁閥檢測裝置，其特徵在於，包括直流電源和用於檢測電路中電流隨時間變化的電流檢測機構，所述直 流電源、待測的電磁閥、電流檢測機構通過導線串聯連接成檢測電路。
【文檔編號】G01R31/00GK103792442SQ201210428065
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月31日 優先權日:2012年10月31日
【發明者】景建國, 呂群賢, 張敏, 車銀輝 申請人:中國廣東核電集團有限公司, 大亞灣核電運營管理有限責任公司