[发明专利]用于测试螺线管阀的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于测试至少一个螺线管阀的方法和装置。

背景技术

自测试功能是已知的特征。这些功能的目的是如果系统中的一个或多个构件故障时，向终端用户和生产工程师给出指示。

当涉及机械螺线管阀时，此功能通常是通过打开系统中的螺线管阀实现的。通过使用内置的压力传感器和温度探头，可以监测螺线管是否打开。这个方法测试（a）螺线管是否正确连接，在配线、螺线管或电子电路中是否没有开路或短路，以及（b）如果螺线管通电时，正确的阀是否真正打开。

用于测试螺线管阀的该已知方法是费时的，并且有时不期望在自测试中通过打开阀而加压系统，因为如果螺线管故障，可能不能够使系统再次减压。

发明内容

本发明的目的是提供用于测试螺线管阀的改进的方法和改进的装置。

根据本发明的测试螺线管阀的方法包括以下步骤：在螺线管的绕组上施加一段短时间的电压，该时间未长到足以打开阀，测量流过螺线管绕组的电流，分析测量的电流以检测在螺线管阀中是否存在缺陷。

用于测试螺线管阀的装置包括螺线管阀、用于向螺线管阀的绕组施加短的电压脉冲的电压发生器（该短脉冲未长到足以打开螺线管阀）、构造为测量流过螺线管阀绕组的电流的电流表、构造为分析由电流表测量的电流以检测螺线管阀的缺陷的分析装置。

通过使用根据本发明的方法和装置测试螺线管阀，被测试的阀不需要打开来测试。这样，系统不会因为测试而增压，所以也不需要在测试后对系统减压。因此，由于电压仅施加很短时间，测试可很快地执行。

在本方法的实施例中，电压施加少于50ms，优选地少于25ms。施加电压少于50ms保证阀未打开，但是电压施加的时间对于分析流过螺线管阀的绕组的电流是足够长的。

在一个实施例中，电压以方形脉冲的形式施加。以方形脉冲形式施加电压使得电流的波形很好地指示螺线管阀可能的缺陷，并易于分析。

在一个实施例中，方法包括如果没有测量到电流流过绕组，则检测到连接断开。检测没有电流流过螺线管阀的绕组是用于检测连接断开的简单而可靠的方法。

在一个实施例中，分析测量的电流的步骤包括分析一段时间内电流的波形。分析一段时间内流过螺线管阀的绕组的电流波形是用于识别阀可能的缺陷的可靠方法。

在一个实施例中，方法包括如果测量的波形是具有高幅值（即大于预先确定的最大值的幅值）的方波，则检测到短路。螺线管阀的绕组和/或连接到绕组的配线的短路将导致具有高幅值和方波形的电流信号，因为电路中不存在电感。因此，具有高幅值的方波是存在短路的可靠指示。

在一个实施例中，方法包括如果波形与期望的波形相似但幅值在第一阈值以下，检测到阀的机械销卡在开位置而阀未被开启。阈值可为比期望最大值低10%到15%。

在一个实施例中，方法包括如果波形与期望的波形相似但幅值超过第二阈值，检测到阀的机械销卡在关位置。阈值可为比期望最大值高10%到15%。

分析一段时间内流过螺线管阀的绕组的电流波形是用于识别阀中卡住的机械销的可靠方法。

附图说明

本发明的实施例将参考附图详细描述，其中：

图1显示了根据本发明的用于测试螺线管阀的装置的第一实施例的示意图；

图2a-2e显示了阀的不同状况所对应的检测波形的示例；

图3显示了根据本发明的装置的第二实施例；以及

图4a-4c显示了图3中显示的装置操作时产生的波形的示例。

具体实施方式

图1显示了用于测试布置在流体管道3处的螺线管阀2的装置的第一实施例的示意图。

螺线管阀2包括具有至少一个绕组6的螺线管驱动器4。螺线管驱动器4构造为当电流流过所述绕组6时打开螺线管阀2。

测试装置还包括电压发生器8，电压发生器8与绕组6电连接并构造为向绕组6施加短的电压脉冲，该短的电压脉冲未长到足以打开螺线管阀2。至少一个分流器10布置为电连接在电压发生器8和绕组6之间。根据欧姆定律，在分流器10的两端产生与流过所述分流器10的电流成比例的电压。产生的电压通过电连接到分流器10的两端的电压表12测量。

电压表12电连接到模-数转换器14上，模-数转换器14构造为将电压表12测量的电压转换为数字数据，该数字数据被提供给分析装置16。

分析装置16构造为分析模-数转换器14提供的数据以检查螺线管阀2并检测可能的故障。分析装置16可与电压发生器8集成或作为独立的装置提供，如图1中所示。