一种测量汽轮机调门关闭时长及轨迹曲线的方法及设有激光测距传感器的汽轮机调门装置

摘要

一种测量汽轮机调门关闭时长及轨迹曲线的方法及设有激光测距传感器的汽轮机调门装置，涉及汽轮机。目的是解决测量汽轮机调门的关闭时长及轨迹曲线时需技术工人反复进行大量的拆线和接线操作，易发生错接或虚接从而危及汽轮机机组安全运行的问题，在每个阀座外壳设置激光测距传感器，发射激光的方向与阀杆平行，激光在汽轮机调门的运动中始终直射二号支架的同一位置；激光测距传感器的信号传送至高速采集录波系统输入单元的信号输入端，在高速采集录波系统中完成汽轮机调门关闭时长的记录和运行轨迹曲线的绘制。本方法具有无需对LVDT的信号输出线反复拆线、接线的优点。适用于汽轮机控制领域，尤其适用于汽轮机调门关闭时长及轨迹曲线测量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量汽轮机调门运动数据的方法及设有激光测距传感器的汽轮机调门装置，具体涉及测量汽轮机调门关闭时长及轨迹曲线的方法及设有激光测距传感器的汽轮机调门装置。应用于汽轮机技术领域。

背景技术

目前，汽轮机调门由DEH(数字电液控制系统)控制，其工作原理是：由DEH的控制单元启动油动机，由所述油动机的活塞带动阀杆；所述阀杆的一端固接油动机的活塞，另一端固接阀门的阀芯；在所述油动机和阀杆上分别设有差动变压器式位移传感器支架，差动变压器式位置传感器支架上设有两个LVDT(差动变压器式位移传感器)，所述LVDT用于测量汽轮机调门的位移并反馈到DEH的控制单元，实现了DEH对汽轮机调门的精准控制。

LVDT属于直线位移传感器。其工作原理简单地说是铁芯可动变压器，它由一个初级线圈、两个次级线圈、杆状铁芯、线圈骨架和外壳等部件组成。初级线圈和次级线圈分布在线圈骨架上，线圈内部设有一个可自由移动的杆状铁芯。当铁芯处于中间位置时，两个次级线圈产生的感应电动势相等，这样输出电压为零；当铁芯在线圈内部移动并偏离中心位置时，两个线圈产生的感应电动势不等，有电压输出，其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度，改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围，设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反，LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差，这个输出的电压值与铁芯的位移量成线性关系。

汽轮机调门关闭时长及轨迹曲线需要在以下三种情况下进行测量：1、汽轮机出厂前；2、新建汽轮机机组启动前或汽轮机机组大修后；3、汽轮机机组带负荷运行中需要甩负荷时。

汽轮机调门的关闭时长及轨迹曲线的测量，需要先将已连接到DEH的控制单元上的LVDT的信号输出线断开，再将LVDT的信号输出线连接到高速采集录波系统的信号输入端并在高速采集录波系统中进行汽轮机调门的关闭时长及轨迹曲线的测量；待完成汽轮机调门的关闭时长及轨迹曲线的测量后，将LVDT的信号输出线从高速采集录波系统的信号输入端断开，将LVDT的信号输出线连接到DEH的控制单元的信号输入端。轨迹曲线的横坐标为时间、纵坐标为汽轮机调门位移量。

综上所述，实施对汽轮机调门关闭时长及轨迹曲线的测量需要对LVDT反复进行大量的拆线及接线工作，一旦发生错接或虚接，将对汽轮机机组的安全运行带来巨大的危害。

发明内容

本发明的目的是为了解决测量现有汽轮机调门的关闭时长及轨迹曲线时需要由技术工人反复对LDVT的线缆进行大量的拆卸和接线操作，易发生错接或虚接从而危及汽轮机机组安全运行的问题，进而提出一种测量汽轮机调门关闭时长及轨迹曲线的方法及设有激光测距传感器的汽轮机调门装置。

本发明提供一种测量汽轮机调门关闭时长及轨迹曲线的方法，具体步骤为：

步骤一、在每一个汽轮机调门的阀座5外壳上固定激光测距传感器6，使所述激光测距传感器6发射激光的方向与阀杆3平行，且所述激光在所述汽轮机调门的运动范围内始终直射二号支架1-4的同一位置；所述二号支架1-4固定连接在阀杆3上，所述二号支架1-4是现有汽轮机调门的组成部件之一，在汽轮机调门的运动中，所述阀杆3的位移量与所述汽轮机调门的位移量相同；

步骤二、将所述激光测距传感器6的信号输出端连接高速采集录波系统2的输入单元2-1的信号输入端；

步骤三、在高速采集录波系统2中完成所述汽轮机调门关闭时长的记录和汽轮机调门运行轨迹曲线的绘制。

设有激光测距传感器的汽轮机调门装置，包括DEH控制系统1、高速采集录波系统2、阀杆3、阀芯4和阀座5；DEH控制系统1包括控制单元1-1、油动机1-2、一号支架1-3、二号支架1-4、一号LDVT1-5和二号LDVT1-6；所述控制单元1-1用于启动所述油动机1-2；由所述油动机1-2的活塞带动所述阀杆3；所述阀杆3的一端连接所述油动机1-2的活塞，所述阀杆3的另一端连接所述阀芯4；所述阀芯4用于封闭或开启所述阀座5的通气孔；所述一号支架1-3的一端固定连接于所述油动机1-2外壳；所述二号支架1-6的一端固定连接于所述阀杆3；所述一号支架1-3和二号支架1-4为条状；所述一号支架1-3和二号支架1-4平行且与所述阀杆3的轴线共面；所述一号LDVT1-5的外壳连接所述一号支架1-3；所述一号LDVT1-5的杆状铁芯连接所述二号支架1-4；所述二号LDVT1-6的外壳连接所述一号支架1-3；所述二号LDVT1-6的杆状铁芯连接所述二号支架1-4；所述一号LDVT1-5、所述二号LDVT1-6、所述阀杆3的轴线平行；所述高速采集录波系统2包括输入单元2-1、操作单元2-2和显示单元2-3；所述装置还包括激光测距传感器6，所述激光测距传感器6固定在所述阀座5的表面，所述激光测距传感器6发射的激光方向与所述阀杆3的轴线平行；所述激光测距传感器6发射的激光直射在二号支架1-6上；所述激光测距传感器6的 信号输出端连接所述高速采集录波系统2的输入单元2-1的信号输入端。

本发明的有益效果是：由于本发明采用上述技术方案，使汽轮机调门关闭时长及轨迹曲线的测量无需改动LVDT的连线，节约了测量汽轮机调门关闭时长及轨迹曲线的80％的工作量和节省了90％的操作时间，从而达到本发明的目的。

附图说明

图1为测量汽轮机调门关闭时长及轨迹曲线的方法的流程图。

图2为设有激光测距传感器的汽轮机调门装置的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和2说明本实施方式，本实施方式所述的测量汽轮机调门关闭时长及轨迹曲线的方法，具体步骤为：

步骤一、在每一个汽轮机调门的阀座5外壳上固定激光测距传感器6，使所述激光测距传感器6发射激光的方向与阀杆3平行，且所述激光在所述汽轮机调门的运动范围内始终直射二号支架1-4的同一位置；所述二号支架1-4固定连接在阀杆3上，所述二号支架1-4是现有汽轮机调门的组成部件之一，在汽轮机调门的运动中，所述阀杆3的位移量与所述汽轮机调门的位移量相同；

步骤二、将所述激光测距传感器6的信号输出端连接高速采集录波系统2的输入单元2-1的信号输入端；

步骤三、在高速采集录波系统2中完成所述汽轮机调门关闭时长的记录和汽轮机调门运行轨迹曲线的绘制。

具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述的设有激光测距传感器的汽轮机调门装置，包括DEH控制系统1、高速采集录波系统2、阀杆3、阀芯4和阀座5；DEH控制系统1包括控制单元1-1、油动机1-2、一号支架1-3、二号支架1-4、一号LDVT1-5和二号LDVT1-6；所述控制单元1-1用于启动所述油动机1-2；由所述油动机1-2的活塞带动所述阀杆3；所述阀杆3的一端连接所述油动机1-2的活塞，所述阀杆3的另一端连接所述阀芯4；所述阀芯4用于封闭或开启所述阀座5的通气孔；所述一号支架1-3的一端固定连接于所述油动机1-2外壳；所述二号支架1-6的一端固定连接于所述阀杆3；所述一号支架1-3和二号支架1-4为条状；所述一号支架1-3和二号支架1-4平行且与所述阀杆3的轴线共面；所述一号LDVT1-5的外壳连接所述一号支架1-3；所述一号LDVT1-5的杆状铁芯连接所述二号支架1-4；所述二号LDVT1-6的外壳连接所述一号支架1-3；所述二号LDVT1-6的杆状铁芯连接所述二号支架1-4；所述一号LDVT1-5、所述二号LDVT1-6、所述阀杆3的轴线平行；所述高速采集录波系统2包括输入单元2-1、操作单元2-2和显示 单元2-3；所述装置还包括激光测距传感器6，所述激光测距传感器6固定在所述阀座5的表面，所述激光测距传感器6发射的激光方向与所述阀杆3的轴线平行；所述激光测距传感器6发射的激光直射在二号支架1-6上；所述激光测距传感器6的信号输出端连接所述高速采集录波系统2的输入单元2-1的信号输入端；所述输入单元2-1用于接收激光测距传感器6传送过来的信号并给激光测距传感器6供电；所述操作单元2-2用于设置测量时间、标注工程单位、零点满度、存储测量结果和打印轨迹曲线等操作；显示单元2-3用于显示测量结果。

具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的装置，正对所述激光测距传感器6的所述二号支架1-4的表面为平面，平整的表面可以对激光的反射效果更好，保障了所述激光测距传感器的测量。

具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二或三所述的装置，所述激光测距传感器6的测量精度为0.01mm，保障了测量的精准度。

具体实施方式五：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的装置，所述一号支架1-3和二号支架1-4与所述阀杆3的轴线垂直，使得所述一号支架1-3、二号支架1-4、一号LDVT1-5、二号LDVT1-6、油动机1-2和阀杆3组成的结构更牢固。

具体实施方式六：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二、三或五所述的装置，所述油动机1-2的活塞与所述阀杆3同轴；所述阀杆3与所述阀芯4同轴；该两处同轴结构有利于力的传递和连接的可靠度。