[发明专利]基于智能定位器的气动阀门特性参数检测装置及方法

说明书

本发明针对带有定位器的气动调节阀的位置精度指标检测过程严重耗时，检测结果重复性严重不足，提供了一种基于智能定位器的气动阀门特性参数检测装置及方法。通过上位机输入控制信号后，智能定位器接收控制信号并利用其控制算法进行实时稳定地控制调节阀开度。信息采集模块与上位机的自动逻辑计算相配合，得出气动调节阀特性参数始终点偏差、死区、基本误差、回差和额定行程偏差，与标准相比较。若符合则打印出厂报表，不符合则对用户发出警报。本装置满足了调节阀位置精度生产检验需求和装配调试效率，提高了控制精度，有利于生产企业提升产品质量水平。

技术领域

本发明涉及调节阀检测的技术领域，特别是涉及一种基于智能定位器的气动阀门特性参数检测装置及方法。

背景技术

随着现代工业自动化程度的不断提高，调节阀日益广泛地应用于冶金、能源、化工、石油、军事、水利等工业部门，发挥着不可替代的作用。智能阀门定位器是气动调节阀的核心部件，是实现阀门精确定位的重要附件，其内部控制算法是实现阀门开度精确定位的关键。阀门定位器的先进性决定着调节阀市场发展，其中控制算法的先进性无疑是代表定位器先进水平的关键因素。目前，国内外企业针对调节阀的位置精度指标和智能阀门定位器控制策略基本采用游标卡尺或者百分表定位调试检测，其检测过程耗时严重，检测结果重复性严重不足。

位置精度作为调节阀的调节性能重要技术指标，直接作用于死区、基本误差、始终点偏差、回差和额定行程偏差。控制阀的位置精度是由执行机构、阀体、定位器共同连接配合所影响。同时，对于调节阀开度的控制，如果每次都需要人为的手动调节，会导致生产测试效率大大降低。想要提高调节阀的使用效率，最大程度的发挥其作用，就需要对阀门开度实现有效的、精确的远程智能控制。

发明内容

本发明针对带有定位器的气动调节阀的位置精度指标检测过程严重耗时，检测结果重复性严重不足，提供了一种基于智能定位器的气动阀门特性参数检测装置及方法。该装置通过上位机输入控制信号后，智能定位器接收控制信号并利用其控制算法进行实时稳定地控制调节阀开度。数据采集模块与上位机的自动逻辑计算相配合，得出气动调节阀特性参数始终点偏差、死区、基本误差、回差和额定行程偏差，与标准相比较。若符合则打印出厂报表，不符合则对用户发出警报。本装置满足了调节阀位置精度生产检验需求和装配调试效率，提高了控制精度，有利于生产企业提升产品质量水平。

基于智能定位器的气动阀门特性参数检测装置包括以下模块：信号采集模块、信号输入模块、智能定位器、开关式压电阀、执行机构、上位机、人机交互模块和报警模块。所述的人机交互模块用于将预设气动调节阀规格指标发送给智能定位器；所述的信息采集模块利用高精度位移传感器检测采集执行机构中阀杆处外接随动平衡杆的相对移动距离，实时采集调节阀反馈位移值(当前阀位值)，将当前阀位值发送给上位机和智能定位器；所述的上位机接收信息采集模块采集的调节阀反馈位移值(当前阀位值)，通过图表实时记录当前阀位值与目标阀位值，并计算气动调节阀特性参数：死区、回差、基本误差、始终点偏差和额定行程偏差，若检测结果均符合标准，则打印报表，否则调用报警模块，提示用户某项指标不符合标准；上位机将设定阀位值以数字信号的方式输入信号输入模块，信号输入模块用于将数字信号转换为电信号后发送给智能定位器；所述的人机交互模块用于向智能定位器输入调节阀规格、控制精度、额定行程。所述的智能定位器根据当前阀位值和设定阀位值，调用内部的控制策略，输出相应电信号以控制进气/排气阀门开度，进气/排气阀门开度变化后带动气动执行机构动作，从而实现阀位精确、稳定地控制；

本发明给出的基于智能定位器的气动阀门特性参数检测方法通过以下步骤来实现：

步骤A1：通过人机交互模块，用户预设气动调节阀规格指标，包括控制精度β和调节阀额定行程L。

步骤A2：智能定位器接收上位机通过信号输入模块的目标阀位值r(t)和信号采集模块采集的当前阀位值c(t)。

步骤A3：将目标阀位值r(t)和当前阀位值c(t)进行实时比较，如果r(t)-c(t)＞ε，则进入步骤A4，否则进入步骤A5。