[发明专利]一种高压直流换流阀冷却系统的液位计现场检测系统及方法

权利要求书

1.一种高压直流换流阀冷却系统的液位计现场检测系统，其特征在于，包括平台支架、变送器基座、浮球基座、步进电机、直线位移机构、控制模块、计算机模块、钢直尺、激光测距仪；所述的变送器基座用于夹持固定液位计的变送器头、所述的浮球基座用于夹持固定液位计浮球，所述的变送器基座、浮球基座分别设置在直线位移机构的，所述的步进电机带动直线位移机构使浮球基座相对变送器基座实现来回直线运动，所述的钢直尺的测量方向、激光测距仪的射线方向与直线位移机构的运动方向在同一水平面相互平行，且钢直尺与激光测距仪的零点位置与变送器基座位置关系对应；所述的浮球基座上设有垂直于钢直尺的指示箭头和垂直并抵挡激光测距仪的射线的挡板，所述的指示箭头与挡板随浮球基移动；所述的控制模块用于控制步进电机、接收变送器基座上的变送器头与激光测距仪的电信号，所述的计算机模块用于处理控制模块的输出信号，所述的变送器基座、浮球基座、步进电机、直线位移机构均设置在平台支架上。

2.根据权利要求1所述的一种高压直流换流阀冷却系统的液位计现场检测系统，其特征在于，所述的直线位移机构包括直线导轨、传动皮带、导轨滑块；所述的变送器基座设置在直线导轨的一端，导轨滑块设置在直线导轨上滑动，所述的浮球基座设置在导轨滑块上，所述的传动皮带平行设置在直线导轨外周且覆盖直线导轨全行程，所述的导轨滑块与传动皮带上的一动点连接，所述的传动皮带通过所述的步进电机带动。

3.根据权利要求1所述的一种高压直流换流阀冷却系统的液位计现场检测系统，其特征在于，所述的钢直尺、激光测距仪、直线位移机构上均设有水平仪。

4.一种高压直流换流阀冷却系统的液位计现场检测方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1.对液位计进行安装固定，并进行水平调整；

步骤2.如液位计为设定点可调，则进行步骤10，如不是则设定检测点数量，包括上限点、下限点和检测点在内不少于5个点；

步骤3.设备初始化，设备带动液位计确定满量程和零点位置，同时移动至各检测点位置；

步骤4.对具有电源供电的液位计进行通电预热；

步骤5.各检测点示值测量，检测时用“对准被检看标准”法，被检液位计从零位开始上行程测量逐渐到各检测点，直至上限；然后开始下行程逐渐到各检测点，直至下限；期间，用激光测距仪测量各检测点的示值，并将数据上传到控制模块；

步骤6.循环步骤5三次；

步骤7.示值误差的计算取整个测量过程中示值误差最大值作为该液位计的示值误差；各检测点的示值误差按式(1)、(2)计算：

Δ₁＝H_d-H_w1(1)

Δ₂＝H_d-H_w2(2)

式中：

Δ₁，Δ₂，分别为被检液位计上、下行程的示值误差；

H_w1，H_w2，分别为被检液位计上、下行程示值对应的标准液位计的示值；

H_d，被检液位计的示值；

步骤:8：回差的计算；回差按式(3)计算，液位计的回差应不超过示值最大允许误差的绝对值；

ΔH＝|H_w1-H_w2|(3)

式中：

H_w1，H_w2，分别为上、下行程同一液位示值时的标准液位示值(多次测量则取ΔH的最大值)；

步骤9.液位输出信号误差的计算，控制模块在读取标准液位计的示值H_w1和H_w2的同时，同时也读取被检液位计的输出电流值I₁和I₂，按公式(4)计算输出误差:

ΔI1=I1-(ImHm·Hw1+I0)ΔI2=I2-(ImHm·Hw2+I0)---(4)]]>

式中：

分别为液位计上、下行程的输出误差；

I₁，I₂，分别为液位计上、下行程的输出电流值；

I_m，液位计的变送输出量程；

H_m，液位计的量程(即FS)；

I₀，液位计的变送输出起始值；

步骤10.设定点误差和切换差的计算；对于设定点可调的液位计，在步骤2应选择是，控制模块将控制在液位计量程的10％，50％，90％附近的设定点上进行测量；从零位开始逐渐开始上行程，在接近设定点液位计的输出状态改变时，测量模块将记录状态改变前的测量值Hsw1(上切换值)；然后缓慢进行下行程，当输出状态再次改变时，记录状态再次改变前的测量值Hsw2(下切换值)。系统会自动进行三个循环的检测；取整个测量过程中误差最大的作为该液位计的设定点误差；设定点误差按照式(5)计算，切换差按照式(6)计算；

Δ_sw＝[(H_sw1+H_sw2)/2]‐H_sp(5)

Δ_sd＝|H_sw1-H_sw2|(6)

式中：

Δ_sw，液位计的设定点误差；

H_sw1，H_sw2，分别为上、下行程输出状态改变时读得的水箱水位值(或三个循环的平均值)；

H_sp，设定点液位值；

步骤11.数据处理，计算机模块对步骤4至步骤10的测量结构和计算结构进行统计通过逻辑判断，自动形成检定报告。