[发明专利]一种基于Labview的控制阀性能评估系统

说明书

本发明属于控制阀系统流程工业的性能评估技术领域，本发明基于NI compactRIO硬件、各类传感器以及Labview软件开发设计了一套控制阀性能测试评估系统,该系统实现了控制阀的在线测试和功能评估。该系统包含测试信号生成、数据采集、信号分析、数据保存、报表生成、阀门参数这五个模块。同时本发明可将控制阀各项性能指标评估结果汇集于一张类似体检单的报表打印出来，可用于给阀门生产厂家的出场测试、阀门维修厂家的维修检测和控制阀使用客户的日常维护提供参考依据。

技术领域

本发明涉及工业过程控制领域，具体涉及到一种Labview系统去评估控制阀系统的性能，及测定控制阀的各项指标数据。

背景技术

控制阀在装配完成后交付之前要进行一系列的性能测试，检测其出厂时各项数据指标是否符合国家标准，检测又主要分为出厂检测和型式检测。

控制阀是工业过程控制系统中的终端执行部件，经常工作在高温/低温、高压工况条件下，或经常与腐蚀、强冲刷等工艺介质直接接触，并且其机械部分运动频繁，会导致应力损坏或产生磨损，从而最容易发生故障或性能下降。就需要对调节阀进行定期保养和检修。

发明内容

针对目前对于控制阀流程工业性能评估的欠缺本发明目的是提供一套能够通过不同的测试标准对定位器施加特定的激励信号，并且在关键部位嵌入相应的传感器，采集阀位、气室气压、气源气压、应变力等关键参数信息，通过以太网的形式发送给上位机，上位机对数据进行综合分析得出整个控制系统的动态响应参数，主要为动作载荷性能参数、定位控制性能参数和流量调节性能参数。

根据本发明系统硬件主要由传感器部分，数据采集部分、上位机部分和工业自动化仪表组成，系统测量数据的精度高低与所使用的传感器精度以及传感器与被测量物件的接触情况密切相关。

传感器部分包括阀位变送传感器、压力传感器、流量传感器和应变传感器；数据采集部分包括模拟输入信号模块NI9203、模拟输出信号模块NI9265、NI CopmactRIO 9024机箱和24V供电模块。工业自动化仪表包括压力变送器、压差变送器和流量计。

上位机部分主要为开发的LabVIEW软件。此软件主要实现发送指令，接收采集数据、分析处理数据、显示等功能。

控制阀的性能检测主要是对执行机构、定位器、阀体的性能参数进行检测分析。根据国际和美国仪器协会标准所规定的性能测试方法，主要进行四大类测试，分别为动作载荷性能测试、诊断预测试、动态响应测试和介质流量测试。

系统采用基于LabVIEW的软件开发环境来实现对整个系统的控制。该系统根据不同的测量要求，选择不同的测量信号，利用压力传感器和NI模块采集相应的数据，并将采集的数据通过以太网的形式传送到计算机中，经过分析和处理，最终得到控制阀性能评估报表。系统程序设计的主要功能模块为测试信号生成、信号分析、数据保存、数据采集、报表生成、阀门信息参数等。

在测试完成后，需要对测试的数据进行保存以及生成相应的性能报表，以便于工程人员查看，该软件使用TDMS文件对数据进行保存。TDMS文件是一种数据库管理系统，它以二进制方式存储数据，具有文件小，存储速度快的特点，可以满足大多数数据采集系统的需求。利用TDMS历史文件重新导入该系统中，则可以显示该调节阀的性能参数和历史数据。性能报表的输出格式为word文档，该文档中包括所有测试项目的信息、性能指标以及关键的历史数据。

附图说明

图1为本发明所用的测试调节阀结构图；

图2为本发明的性能评估系统的实验台架原理图；

图3为本发明的性能评估系统的结构图；

图4为本发明的性能评估系统的设计流程图。

具体实施方式