一种AP1000核级电磁阀动作参数诊断装置和方法

技术领域

本发明涉及仪控自动诊断工具技术领域，具体涉及一种AP1000核级电磁阀动作参数诊断装置和方法。

背景技术

每个AP1000核电机组中包含39台AP1000专用核级电磁阀。该类型阀门具有耐辐照、输出快等特点，依靠电磁线圈和弹簧共同驱动，通过干簧管进行开关状态反馈，其中两个开反馈，两个关反馈。但是，由于核岛设备布置紧凑，且阀门均安装在辐射控制区内，检修工作存在很大局限性。部分阀门用于机组关键位置，一旦出现故障无法正常开启或关闭，将会连锁一系列后果。例如用于一回路取样系统进行取样操作，若反馈失效或阀门动作异常，会延误取样工作，机组进入极限运行工况；阀门卡涩、内漏会导致取样流串流，影响取样的准确性；阀门线圈老化，会导致阀门误动或者拒动。所以这39台核级电磁阀的健康状态，对于机组安全稳定运行有着重要的影响。对这些阀门进行参数诊断，掌握其诊断信息，具有积极意义，机组每次大修均需要对这些阀门的健康状况进行诊断。在以往现场执行阀门工作时，无专用诊断装置，只能通过单相继电保护装置供电，将电源连入阀门航空插头，手动连接220V交流电线，存在触电和短路风险，同时只能获取电磁阀的动作时间，并不能通过调整供给电磁阀的工作电压以获取电磁阀的动作电压，从而无法精确地掌握阀门的健康状况。

中国专利CN102169734B、公告日2013-06-05公开了一种核电站阀门动作时间测试系统及方法，其中系统包括安全级操作模块，逻辑处理模块和计时器；安全级操作模块，用于产生测试命令信号；逻辑处理模块，用于将测试命令信号发送至被测阀门和计时器，以启动被测阀门动作和启动计时器开始计时，还将被测阀门所产生的阀位反馈信号发送至计时器，以使计时器停止计时；计时器，用于接收测试命令信号启动计时，接收阀位反馈信号停止计时，并根据启动计时时间和停止计时时间计算被测试阀门动作时间。该现有技术的有益效果在于：适用于核电站的数字化仪控系统平台，可以实现系统自动测量阀门动作时间，减少了测试人员的工作量，提高了阀门测试效率以及测试精度。上述专利中只能根据计时器获取阀门的动作时间，并没有对阀门的电压进行调整以获取电磁阀的动作电压，从而无法精确地掌握阀门的健康状况。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提出一种AP1000核级电磁阀动作参数诊断装置和方法。

本发明提出一种AP1000核级电磁阀动作参数诊断装置，包括程控电源、控制模块、检测模块、存储模块、第一通信模块、第二通信模块、用以给控制模块发送电压筛选值的电压选取模块；所述控制模块控制程控电源给电磁阀输入第一测试电压，所述检测模块采集阀门开启时的开启信号并将开启信号发送至控制模块；所述控制模块远程控制程控电源给电磁阀断电，所述检测模块采集阀门关闭时的关闭信号并将关闭信号发送至控制模块；所述控制模块根据开启信号确定阀门开启时间、根据关闭信号确定阀门关闭时间，所述控制模块根据阀门开启时间和阀门关闭时间确定没有故障的电磁阀并将没有故障的电磁阀、阀门开启时间、阀门关闭时间分别存储在存储模块；所述控制模块根据电压选取模块发送的电压筛选值控制程控电源给没有故障的电磁阀进行供电以分别获取最小提升电压和最小保持电压。

进一步地，所述检测模块包括磁场强度传感器和振动传感器；所述磁场强度传感器采集到电磁阀磁场变化的第一磁场信号并通过第二通信模块将第一磁场信号发送至控制模块，所述振动传感器采集阀芯的第一动作信号并通过第二通信模块将第一动作信号发送至控制模块。

进一步地，所述检测模块还包括采集卡；所述采集卡采集电磁阀内的干簧管上的第一电压信号并通过第二通信模块将第一电压信号发送至控制模块。

一种AP1000核级电磁阀动作参数诊断装置的诊断方法，包括如下步骤：

S1：控制模块远程控制程控电源给电磁阀输入第一测试电压，检测模块采集阀门开启时的开启信号并将开启信号发送至控制模块；

S2：控制模块远程控制程控电源给电磁阀断电，检测模块采集阀门关闭时的关闭信号并将关闭信号发送至控制模块；

S3：控制模块根据开启信号确定阀门开启时间、根据关闭信号确定阀门关闭时间，控制模块根据阀门开启时间和阀门关闭时间确定没有故障的电磁阀；

S4：根据步骤S3中确定的电磁阀，控制模块远程控制程控电源分别给电磁阀输入N个第二测试电压，并在电磁阀开启后给电磁阀断电，所述N个第二测试电压值逐步降低选取，使得电磁阀在输入第N次的第二测试电压时开启，将第N次的第二测试电压作为获取电磁阀的最小提升电压；

S5：根据步骤S3中确定的电磁阀，控制模块远程控制程控电源给电磁阀输入第三测试电压，连续N次逐步降低第三测试电压的值，使得电磁阀在第N次的第三测试电压时开启，将第N次的第三测试电压作为电磁阀的最小保持电压。

进一步地，步骤S3中具体包括：

S31：如果控制模块未接收到从检测模块发送的开启信号、关闭信号其中任意一个则确定该电磁阀为故障电磁阀，停止测试，如果控制模块接收到从检测模块发送的开启信号和关闭信号，继续向下执行；

S32：控制模块获取开启信号对应的第一计时起点和第一计时终点，根据第一计时起点和第一计时终点确定阀门开启时间。

进一步地，所述检测模块包括磁场强度传感器和振动传感器；步骤S1中在程控电源给电磁阀输入第一测试电压后磁场强度传感器采集到电磁阀磁场变化的第一磁场信号并将第一磁场信号发送至控制模块，振动传感器采集阀芯的第一动作信号并将第一动作信号发送至控制模块，控制模块将接收到第一磁场信号的时间确定为第一计时起点、将接受到第一动作信号的时间确定为第一计时终点，控制模块将第一计时终点和第一计时起点之差作为阀门开启时间；步骤S2中在程控电源给电磁阀断电后磁场强度传感器采集到电磁阀磁场变化的第二磁场信号并将第二磁场信号发送至控制模块，振动传感器采集阀芯的第二动作信号并将第二动作信号发送至控制模块，控制模块将接收到第二磁场信号的时间确定为第二计时起点、将接收到第二动作信号的时间确定为第二计时终点，控制模块将第二计时终点和第二计时起点之差作为阀门关闭时间。

进一步地，所述检测模块还包括采集卡；步骤S1中控制模块将向程控电源发出开启指令时对应的时间确定为第三计时起点，采集卡采集电磁阀内的干簧管上的第一电压信号并将第一电压信号发送至控制模块，控制模块将接受到第一电压信号的时间确定为第三计时终点，控制模块将第三计时终点和第三计时起点之差作为阀门开启时间；控制模块将向程控电源发出关闭指令时对应的时间确定为第四计时起点，采集卡采集干簧管上的第二电压信号并将第二电压信号发送至控制模块，控制模块将接受第二电压信号的时间确定为第四计时终点，控制模块将第四计时终点和第四计时起点之差作为阀门关闭时间。

进一步地，步骤S4中通过二分法选取N个第二测试电压，如果在电磁阀上输入第N-2次的第二测试电压时电磁阀开启，将第N-1次电压取为0和第N-2次的第二测试电压之和的一半，如果在电磁阀上输入第N-1次的第二测试电压时电磁阀关闭，将第N次的第二测试电压取为第N-2次的第二测试电压和第N-1次的第二测试电压之和的一半，使得电磁阀在输入第N次的第二测试电压时开启，并使第N-1次的第二测试电压和第N次的第二测试电压的范围之差小于第一预设精度，将第N次的第二测试电压作为获取电磁阀的最小提升电压；步骤S5中通过二分法选取N个第三测试电压，如果在电磁阀上输入第N-2次的第三测试电压时电磁阀开启，将第N-1次电压为0和第N-2次的第三测试电压之和的一半，如果在电磁阀上输入第N-1次的第三测试电压时电磁阀关闭，将第N次的第三测试电压取为第N-2次的第三测试电压和第N-1次的第三测试电压之和的一半，使得电磁阀在第N次的第三测试电压时开启，并使第N-1次的第三测试电压和第N次的第三测试电压的范围之差小于第二预设精度，将第N次的第三测试电压作为电磁阀的最小保持电压。

进一步地，所述第一预设精度和第二预设精度均为0.1V。

进一步地，步骤S4中通过斜坡法选取N个第二测试电压，且任意相邻两次的第二测试电压之差相等，并在电磁阀开启后给电磁阀断电，在电磁阀在输入第N次的第二测试电压时开启，继续通过斜坡法选取第N+1个的第二测试电压，使得电磁阀在输入第N+1个的第二测试电压时无法开启，将第N次的第二测试电压作为获取电磁阀的最小提升电压；步骤S4中通过斜坡法选取N个第三测试电压，且任意相邻两次的第三测试电压之差相等，在电磁阀输入第N次的第三测试电压时开启，继续通过斜坡法选取第N+1个的第三测试电压，使得电磁阀在输入第N+1个的第三测试电压时关闭，将第N次的第三测试电压作为电磁阀的最小保持电压。

本发明的一种AP1000核级电磁阀动作参数诊断装置和方法有以下有益效果：

1、电压选取模块向控制模块发送第一测试电压，控制模块远程控制程控电源给电磁阀输入第一测试电压，检测模块采集阀门的开启信号，控制模块控制程控电源给电磁阀断电，检测模块采集阀门的关闭信号，检测模块通过第一通信模块将开启信号和关闭信号分别发送至控制模块，如果检测模块无法采集到开启信号或者关闭信号，则说明该电磁阀为有故障的电磁阀，如果检测模块可以采集到开启信号和关闭信号，控制模块根据开启信号确定阀门开启时间、根据关闭信号确定阀门关闭时间，控制模块根据阀门开启时间和阀门关闭时间确定没有故障的电磁阀，电压选取模块分别给控制模块输送N个第二测试电压，逐步降低选取的第二测试电压值，使得电磁阀在输入第N次的第二测试电压时开启，将第N次的第二测试电压作为获取电磁阀的最小提升电压，电压选取模块再分别给控制模块输送N个第三测试电压，控制模块远程控制程控电源给电磁阀输入第三测试电压，连续N次逐步降低第三测试电压的值，使得电磁阀在第N次的第三测试电压时开启，将第N次的第三测试电压作为电磁阀的最小保持电压，实现远程对电磁阀进行诊断，降低检修风险，节省检修所需人力物力，减少工作人员接受辐照时间，提高检修工作效率，获取电磁阀的最小提升电压和最小保持电压，实现快速、精准测试AP1000核级电磁阀动作参数的目的，进而对阀门健康状态进行诊断；

2、控制模块远程控制程控电源给电磁阀供电，电磁阀内线圈具有磁场，电磁阀磁场发生变化，磁场强度传感器采集到第一磁场信号并将第一磁场信号发送至控制模块，说明此时电磁阀已经接受到电信号了，阀芯受电后阀芯落座产生冲击力，振动传感器采集到阀芯的第一动作信号并将第一动作信号发送至控制模块，此时电磁阀开启完成，将接受到第一磁场信号的时间作为第一计时起点，将接受到第一动作信号的时间作为第一计时终点，控制模块将第一计时终点和第一计时起点之差作为阀门开启时间，在程控电源给电磁阀断电，电磁阀磁场发生变化，磁场强度传感器采集到第二磁场信号并将第二磁场信号发送至控制模块，说明此时电磁阀已经断电了，阀芯断电后阀芯落座产生冲击力，振动传感器采集阀芯的第二动作信号并将第二动作信号发送至控制模块，此时电磁阀关闭完成，将接收到第二磁场信号的时间确定为第二计时起点、将接收到第二动作信号的时间确定为第二计时终点，控制模块将第二计时终点和第二计时起点之差作为阀门关闭时间，精度较高；

3、控制模块远程控制程控电源给电磁阀供电，忽略指令发出到电磁阀接收电流的短暂时间，将发出开启指令对应的时间作为第三计时起点，干簧管属于电磁阀，干簧管在其通电或者断电时发生翻转以反馈阀位状态，在电磁阀受电后干簧管同时受电，干簧管受电则发生翻转，在电磁阀受电后干簧管的两端会加一个电压信号，干簧管导通时采集卡采集干簧管上的第一电压信号并将第一电压信号发送至控制模块，说明此时电磁阀开启完成，将接收到第一电压信号的时间确定为第三计时终点，控制模块将第三计时终点和第三计时起点之差作为阀门开启时间，控制模块远程控制程控电源给已经开启的电磁阀断电，将发出关闭指令对应的时间作为第四计时起点，在电磁阀断电后干簧管同时断电，干簧管断电则发生翻转，在电磁阀断电后干簧管的两端不导通，采集卡采集干簧管上的第二电压信号，第二电压为0V，将第二电压信号发送至控制模块，说明此时电磁阀关闭完成，将接受到第二电压信号的时间确定为第四计时终点，控制模块将第四计时终点和第四计时起点之差作为阀门关闭时间，操作简便。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种AP1000核级电磁阀动作参数诊断装置和方法中的逻辑结构图；

图2为本发明实施例的一种AP1000核级电磁阀动作参数诊断装置和方法中的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

请参阅图1-2。本发明实施例的AP1000核级电磁阀动作参数诊断装置，包括程控电源、控制模块、检测模块、存储模块、第一通信模块、第二通信模块、用以给控制模块发送电压筛选值的电压选取模块；第一通信模块在控制模块和程控电源之间进行通信，第二通信模块在控制模块和检测模块之间进行通信；控制模块控制程控电源给电磁阀输入第一测试电压，检测模块采集阀门的开启信号并将开启信号发送至控制模块；控制模块远程控制程控电源给电磁阀断电，检测模块采集阀门的关闭信号并将关闭信号发送至控制模块；控制模块根据开启信号确定阀门开启时间、根据关闭信号确定阀门关闭时间，控制模块根据阀门开启时间和阀门关闭时间确定没有故障的电磁阀并将没有故障的电磁阀、阀门开启时间、阀门关闭时间分别存储在存储模块；控制模块根据电压选取模块发送的电压筛选值控制程控电源给没有故障的电磁阀进行供电以分别获取最小提升电压和最小保持电压。

此处，电压选取模块向控制模块发送第一测试电压，控制模块远程控制程控电源给电磁阀输入第一测试电压，检测模块采集阀门的开启信号，控制模块控制程控电源给电磁阀断电，检测模块采集阀门的关闭信号，检测模块通过第一通信模块将开启信号和关闭信号分别发送至控制模块，如果检测模块无法采集到开启信号或者关闭信号，则说明该电磁阀为有故障的电磁阀，如果检测模块可以采集到开启信号和关闭信号，控制模块根据开启信号确定阀门开启时间、根据关闭信号确定阀门关闭时间，控制模块根据阀门开启时间和阀门关闭时间确定没有故障的电磁阀，电压选取模块分别给控制模块输送N个第二测试电压，逐步降低选取的第二测试电压值，使得电磁阀在输入第N次的第二测试电压时开启，将第N次的第二测试电压作为获取电磁阀的最小提升电压，电压选取模块再分别给控制模块输送N个第三测试电压，控制模块远程控制程控电源给电磁阀输入第三测试电压，连续N次逐步降低第三测试电压的值，使得电磁阀在第N次的第三测试电压时开启，将第N次的第三测试电压作为电磁阀的最小保持电压，实现远程对电磁阀进行诊断，降低检修风险，节省检修所需人力物力，减少工作人员接受辐照时间，提高检修工作效率，获取电磁阀的最小提升电压和最小保持电压，实现快速、精准测试AP1000核级电磁阀动作参数的目的，进而对阀门健康状态进行诊断。

在通过二分法测试阀门动作电压时，电压选取模块分别给控制模块输送N个第二测试电压，逐步降低选取的第二测试电压值，相邻两次的第二测试电压之差逐步降低，使得电磁阀在输入第N次的第二测试电压时开启，并使第N-1次的第二测试电压和第N次的第二测试电压的范围之差小于第一预设精度，将第N次的第二测试电压作为获取电磁阀的最小提升电压，电压选取模块再分别给控制模块输送N个第三测试电压，控制模块远程控制程控电源给电磁阀输入第三测试电压，连续N次逐步降低第三测试电压的值，相邻两次的第三测试电压之差逐步降低，使得电磁阀在第N次的第三测试电压时开启，并使第N-1次的第三测试电压和第N次的第三测试电压的范围之差小于第二预设精度，将第N次的第三测试电压作为电磁阀的最小保持电压，即需要比较相邻两次选取电压的范围之差是否满足预设精度才停止测试。在通过斜坡法测试法检测阀门动作电压时，不同于二分法设置两次电压间的精度，在斜坡测试法中只是设置斜坡步长，即每次增加或者降低预设值的电压，并不需要使相邻两次选取电压的范围之差满足预设精度，斜坡测试法的变化速率是一定的，如每次设置改变1V，则每次降低1V，所以斜坡测试法获取的动作电压的精度较二分法获取的动作电压的精度较低，但同样可以满足现场测试需求。

阀门最小提升电压是最小的可以提起阀门阀芯以打开阀门的电压，低于最小提升电压，阀门无法开启。阀门最小保持电压是最小的可以保持在阀门开启状态的电压，低于最小保持电压，阀门将关闭。

检测模块可以包括磁场强度传感器和振动传感器；磁场强度传感器采集到电磁阀磁场变化的第一磁场信号并通过第二通信模块将第一磁场信号发送至控制模块，振动传感器采集阀芯的第一动作信号并通过第二通信模块将第一动作信号发送至控制模块。

检测模块还可以包括采集卡；采集卡采集电磁阀内的干簧管上的第一电压信号并通过第二通信模块将第一电压信号发送至控制模块。干簧管属于电磁阀，干簧管在其通电或者断电时发生翻转以反馈阀位状态，在电磁阀受电后干簧管同时受电，干簧管受电则发生翻转。

请参阅图1-2，一种AP1000核级电磁阀动作参数诊断方法，包括如下步骤：

S1：控制模块远程控制程控电源给电磁阀输入第一测试电压，检测模块采集阀门的开启信号并将开启信号发送至控制模块；

S2：控制模块远程控制程控电源给电磁阀断电，检测模块采集阀门的关闭信号并将关闭信号发送至控制模块；

S3：控制模块根据开启信号确定阀门开启时间、根据关闭信号确定阀门关闭时间，控制模块根据阀门开启时间和阀门关闭时间确定没有故障的电磁阀；

S4：根据步骤S3中确定的电磁阀，控制模块远程控制程控电源分别给电磁阀输入N个第二测试电压，并在电磁阀开启后给电磁阀断电，所述N个第二测试电压值逐步降低选取，使得电磁阀在输入第N次的第二测试电压时开启，将第N次的第二测试电压作为获取电磁阀的最小提升电压；

S5：根据步骤S3中确定的电磁阀，控制模块远程控制程控电源给电磁阀输入第三测试电压，连续N次逐步降低第三测试电压的值，使得电磁阀在第N次的第三测试电压时开启，将第N次的第三测试电压作为电磁阀的最小保持电压。

步骤S3中具体包括：

S31：如果控制模块未接收到从检测模块发送的开启信号、关闭信号其中任意一个则确定该电磁阀为故障电磁阀，则说明电磁阀无法正常开启或者关闭，停止测试，如果控制模块接收到从检测模块发送的开启信号和关闭信号，继续向下执行；

S32：控制模块获取开启信号对应的第一计时起点和第一计时终点，根据第一计时起点和第一计时终点确定阀门开启时间。

本申请在S32后可以采用如下步骤判断阀门是否故障：控制模块调取存储模块内的第一预设动作时间，将阀门开启时间和第一预设动作时间进行比较；如果阀门开启时间大于第一预设动作时间则控制模块确定该电磁阀为故障电磁阀，说明电磁阀开启时间过长，已经损坏了，停止测试，如果阀门开启时间小于第一预设动作时间则控制模块获取关闭信号对应的第二计时起点和第二计时终点，根据第二计时起点和第二计时终点确定阀门关闭时间；控制模块调取存储模块内的第二预设动作时间，将阀门关闭时间和第二预设动作时间进行比较，如果阀门关闭时间小于第二预设动作时间则控制模块确定该电磁阀为没有故障的电磁阀，如果阀门关闭时间大于第二预设动作时间则控制模块确定该电磁阀为故障电磁阀。

本申请在S32后可以通过人工对比阀门动作时间是否合格，每个阀门要求可能不同。

检测模块可以包括磁场强度传感器和振动传感器；步骤S1中在程控电源给电磁阀输入第一测试电压后磁场强度传感器采集到电磁阀磁场变化的第一磁场信号并将第一磁场信号发送至控制模块，振动传感器采集阀芯的第一动作信号并将第一动作信号发送至控制模块，控制模块将接收到第一磁场信号的时间确定为第一计时起点、将接受到第一动作信号的时间确定为第一计时终点，控制模块将第一计时终点和第一计时起点之差作为阀门开启时间；步骤S2中在程控电源给电磁阀断电后磁场强度传感器采集到电磁阀磁场变化的第二磁场信号并将第二磁场信号发送至控制模块，振动传感器采集阀芯的第二动作信号并将第二动作信号发送至控制模块，控制模块将接收到第二磁场信号的时间确定为第二计时起点、将接收到第二动作信号的时间确定为第二计时终点，控制模块将第二计时终点和第二计时起点之差作为阀门关闭时间。

传感器测试法：在阀门本体上设置磁场强度传感器和振动传感器，当阀门内的电磁线圈通断电时，在线圈附近磁场会出现和消失，磁场强度传感器可以检测到磁场的变化，期间时间可以忽略不计，以此作为开始计时的标志。当阀门阀芯动作结束，阀芯会给阀门本体一个冲击力，通过振动传感器可以测得此冲击力的出现，以此作为结束计时的标志，精度较高，测试结果准确。在阀门本体通电后，电磁线圈出现磁场，磁场强度传感器检测到磁场的变化，以此作为计时起点，阀芯动作结束，阀芯给阀门本体一个冲击力，振动传感器测得此冲击力的出现，以此作为计时终点，从而获取阀门开启时间。在阀门本体断电后，电磁线圈内的磁场消失，磁场强度传感器检测到磁场的变化，以此作为计时起点，阀芯动作结束，阀芯给阀门本体一个冲击力，振动传感器测得此冲击力的出现，以此作为计时终点，从而获取阀门关闭时间。 振动传感器上有磁座，可吸附到阀门本体上。磁场强度传感器，带有塑料卡座，可将卡座粘贴到阀门线圈部分，每次测试时均将传感器装在阀门同一位置，便于对比多次测量结果。

检测模块还可以包括采集卡；步骤S1中控制模块将向程控电源发出开启指令时对应的时间确定为第三计时起点，采集卡采集电磁阀内的干簧管上的第一电压信号并将第一电压信号发送至控制模块，控制模块将接受到第一电压信号的时间确定为第三计时终点，控制模块将第三计时终点和第三计时起点之差作为阀门开启时间；控制模块将向程控电源发出关闭指令时对应的时间确定为第四计时起点，采集卡采集干簧管上的第二电压信号并将第二电压信号发送至控制模块，控制模块将接受第二电压信号的时间确定为第四计时终点，控制模块将第四计时终点和第四计时起点之差作为阀门关闭时间。

反馈测试法：通过将航插连接阀门供电，阀门动作指令发出后，采集电源输出时刻信号和阀门反馈回来的信号，两者时间差，即可近似看做阀门动作时间，精度较传感器测试法低，对于时间精度要求不高的阀门测试可以使用。将输出电压的时刻作为计时起点，在阀门通电后，干簧管发生翻转，干簧管两端具有电压，采集卡采集到电压的时刻即为计时终点，从而获取阀门开启时间，在阀门断电后，将断电的指令发出时刻作为计时起点，在阀门断电后，干簧管发生翻转，干簧管两端失去电压，采集卡采集到干簧管两端的电压为0的时刻即为计时终点，从而获取阀门关闭时间。本申请中传感器测试法和反馈测试法可以同时使用，还包括动作时间筛选模块，动作时间筛选模块在分别接受到根据传感器法获取的阀门动作时间和根据反馈测试法获取的阀门动作时间后筛选满足预设条件的阀门动作时间作为目标阀门动作时间，动作时间筛选模块在分别接受到根据传感器法获取的阀门关闭时间和根据反馈测试法获取的阀门关闭时间后筛选满足预设条件的阀门关闭时间作为目标阀门关闭时间，预设条件可以为选取其中较小的一个或者选取其中较大的一个。

步骤S4中通过二分法选取N个第二测试电压，如果在电磁阀上输入第N-2次的第二测试电压时电磁阀开启，将第N-1次电压取为0和第N-2次的第二测试电压之和的一半，如果在电磁阀上输入第N-1次的第二测试电压时电磁阀关闭，将第N次的第二测试电压取为第N-2次的第二测试电压和第N-1次的第二测试电压之和的一半，使得电磁阀在输入第N次的第二测试电压时开启，并使第N-1次的第二测试电压和第N次的第二测试电压的范围之差小于第一预设精度，将第N次的第二测试电压作为获取电磁阀的最小提升电压。

通过使用二分法进行最小提升电压测试：

每次测试将电压范围缩小一半，直到最终结果，当测试范围小于0.1V时确定最终结果。例如额定电压为200V的失效关阀门，可以理解为该阀门的最小提升电压在0~200V范围内，开始测试后软件自动执行步骤如下：

（1）第一次测试，输出电压是额定电压的一半，即100V，输出后判断阀门是否打开。如果打开，说明最小提升电压在0~100V范围内，如果没有打开，说明最小提升电压在100~200V范围内；

（2）第二次测试，假设第一次测试阀门被打开，所以是0~100V范围，第二次测试取第一次测试范围的一半，即50V，同理，假设阀门没有打开，所以最小提升电压在50~100V范围内；

（3）第三次测试，电压取第二次测试范围的一半，即75V，同时假设阀门已经打开，则最小提升电压在50~75V范围内；

（4）第四次测试，电压取第三次测试范围的一半，即62.5V，同时假设阀门没有打开，则最小提升电压在62.5~75V之间；

（5）第五次测试，电压取第四次测试范围的一半，即68.75V，同时假设阀门已经打开，则最小提升电压在62.5~68.75V之间；

（6）第六次测试，电压取第五次测试范围的一半，即65.63V，同时假设阀门没有打开，则最小提升电压在66.63~68.75之间；

（7）第七次测试，电压取第六次测试范围的一半，即67.69V，同时假设阀门已经打开，则最小提升电压在66.63~67.69V之间；

（8）第八次测试，电压取第七次测试范围的一半，即67.16V，同时假设阀门没有打开，则最小提升电压在67.16~67.69V之间；

（9）第九次测试，电压取第八次测试范围的一半，即67.43V，同时假设阀门已经打开，则最小提升电压在67.16~67.43V之间；

（10）第十次测试，电压取第九次测试范围的一半，即67.3V，同时假设阀门没有打开，则最小提升电压在67.3~67.43V之间；

（11）第十一次测试，电压取第十次测试范围的一半，即67.37V，同时假设阀门已经打开，则最小提升电压在67.3~67.37之间，此时范围已经缩小到0.1V以内，已经超过电压输出分辨率。读取当前电源电压就是最小提升电压。

步骤S5中通过二分法选取N个第三测试电压，如果在电磁阀上输入第N-2次的第三测试电压时电磁阀开启，将第N-1次电压为0和第N-2次的第三测试电压之和的一半，如果在电磁阀上输入第N-1次的第三测试电压时电磁阀关闭，将第N次的第三测试电压取为第N-2次的第三测试电压和第N-1次的第三测试电压之和的一半，使得电磁阀在第N次的第三测试电压时开启，并使第N-1次的第三测试电压和第N次的第三测试电压的范围之差小于第二预设精度，将第N次的第三测试电压作为电磁阀的最小保持电压。

通过二分法进行最小保持电压测试：

（1）首先输出是额定电压，即200V，阀门得电开启，然后电压自动下降为100V。如果阀门保持开启，说明最小保持电压在0~100V范围内，如果阀门关闭，说明最小保持电压在100~200V范围内；

（2）假设输出100V时阀门保持开启，所以是0~100V范围，电压继续下降到该范围的一半，即50V，同理，假设阀门仍然保持开启，则最小保持电压在0~50V范围内；

（3）根据当前阀门状态，电压继续下降到25V，若此时阀门关闭，则最小保持电压在50~25V之间。

4)由于之前阀门已经关闭，所以会再次输出额定电压开启阀门，阀门开启后，电压下降到37.5V，继续二分法测试，直到测试电压范围之差缩小到0.1V以内，已经超过电压输出分辨率。读取当前电源电压就是最小保持电压。

在使用传感器法获取阀门开启时间和阀门关闭时间时，通过利用二分法获取最小提升电压和最小保持电压：通过航插供电，采集阀门反馈状态，不断在测试范围中取中点电压输入阀门，通过反馈判断阀门有没有动作，若动作则继续向下取中点，反之则向上取中点，如此往复，可以得到精度的最小提升电压和最小保持电压，精度取0.1V。

第一预设精度和第二预设精度均为0.1V。根据输入电压和反馈信号，综合判断阀门最小提升电压、最小保持电压等参数。目前装置电压测试精度为0.1V，足以满足阀门测试要求，若需要更高精度，只需更换装置程控电源即可

还可以包括测试箱，程控电源通过测试箱供电，无需单独外部供电，程控电源输出电压经过测试箱的输出继电器后，再输出到电磁阀，程控电源可以实现0-250V交直流可调，供电电流不小于1.2A，通过控制模块可实现智能电压源调节。程控电源背面有网口和航插接口。测试箱是诊断工具的核心，它控制所有传感器的采样和所有电源的分配。测试箱面板中，有振动传感器接口、磁场强度传感器接口、电源接口、阀门测试电缆接口、程控电源接口。述测试箱面板为亚克力材质，避免金属面板对磁通信号产生干扰。测试箱中，内部包括数据采集卡、12V电源、低通滤波器、继电器、以太网交换机、电流传感器、恒流源。数据采集卡为16通道，采集频率为10kHz，采集范围为-10V-10V，数据采集卡包括AI卡和DO卡，AI卡用来采集电流信号，在回路中串联小电阻，通过采集电阻两端的电压来测电流，DO卡用来发送信号控制继电器。12V电源用来给电磁阀开关反馈供电。低通滤波器用来过滤采样信号，由于所采集信号有低频信号，所以需要滤除高频干扰。以太网交换机用来连接局域网通讯，将电脑、数据采集卡、电源连接起来。电流传感器包括交流电流传感器和直流电流传感器，用于测量阀门供电电流。恒流源用来给振动传感器供电。

控制模块可以为笔记本电脑，笔记本电脑内设有测试软件，笔记本电脑用来运行测试软件，通过网线与测试箱通讯，控制测试箱进行电源输出和电磁阀数据采集，然后分析、显示、存储数据，测试软件基于C#计算机语言编程，测试软件可以实现测试数据存储、数据导出、数据曲线、数据分析、历史对比、动作时间测试、动作电压测试、模拟VCB和反馈辅助调节等功能，模拟VCB功能，可以控制电源的交直流、初始电压、持续时间和结束电压，模拟上游VCB功能，用于临时动作阀门。存储模块内对每个阀门均设有唯一编号，将作为其他测试页面选择阀门时的唯一依据。还包括用以在程控电源输出的电压高于阀门的额定电压或者输出的电流高于阀门的额定电流时进行报警的报警模块。还包括用以存储历史测试数据的历史存储模块，历史测试数据包括打开动作时间、关闭动作时间、最小提升电压、最小保持电压，以及每次测试时相应的阀门反馈阻值、振动曲线、磁通曲线、电流曲线。

AP1000核级电磁阀动作参数诊断装置使用220V市电。AP1000核级电磁阀动作参数诊断装置使用对接夹子将回路与电磁阀航插电缆相连。AP1000核级电磁阀动作参数诊断装置将测试箱和程控电源分别设计在两个手提箱中，便于携带。将多种测试功能集成到一套工具中，通过航插连接配合软件即可实现阀门的自动测试，无需使用单相继电保护装置供电并手动旋转输入电压旋钮，测试精度高，操作方便。本装置测试精度高，测试方法简便；操作简便，节省测量时间，节省工作工期；通过航插即可连接阀门，无需以往方案中手动测试并连接220V电源线，大大降低触电和短路风险；配置不同的测试电缆，可以自主控制与阀门本体的距离，对于放射性环境中的阀门，大大降低人员受到照射的剂量；重量轻，便于携带，转运方便；在不解体阀门的情况下，辅助执行阀门健康诊断；可以实现对大量测试数据的整理分析，为设备的健康管理提供了一种技术手段。

装置上电步骤：

（1）测试箱面板接地线和程控电源外壳接地电缆均连接到地线，接地电阻小于4Ω；（2）连接振动传感器和磁场强度传感器通讯电缆，并将传感器安装在阀门对应位置；（3）连接程控电源和笔记本电脑网线；（4）连接阀门航插电缆到测试箱；（5）连接程控电源航插电缆；（6）确认所有电缆连接完毕；（7）确认电源开关在关位置；（8）连接测试箱电源电缆测试箱端插头；（9）确认用户电源处于关闭状态后连接用户电源端插头；（10）确认所有接线连接无误；（11）接通用户电源；（12）打开测试箱电源开关；（13）打开程控电源开关。

装置断电步骤：

（1）关闭程控电源；（2）关闭测试箱电源；（3）关闭测试箱供电用户电源；（4）拔掉用户电源端插头；（5）拔掉测试箱端插头；（6）等待30秒以上，拔掉程控电源电缆；（7）拔掉阀门测试电缆；（8）拔掉网线、振动传感器电缆、磁场强度传感器电缆；（9）取下传感器。

电源参数：

（1）本地远程：在远程控制程控电源前，必须切换到远程。远程切换成功后，程控电源除了输出按钮和本地远程切换按钮之外的所有按键被锁定；

（2）电源模式：AC/DC切换，切换后在电源状态中观察是否切换成功，若没有切换成功可再次切换；

（3）AC输出电压：该设置值应该小于最大电压设置值，否则电压设置将失败；

（4）AC最大电压：用于限定输出电压，当输出电压被设置为比最大电压设置值更大的值时，将无效，程控电源发出报错“滴”的提示音，最大电压不能设置为比输出电压设置值小的值，否则将没有限定作用；

（5）输出频率：设定AC输出电压的频率值；

（6）DC输出电压：同AC输出电压类似；

（7）DC最大电压：同AC最大电压类似；

（8）电压输出：当参数设置完毕后，切换该开关，控制程控电源输出电压。如果打开，可以在电源状态中查看当前输出的测量值。

采集卡测试：

测试箱上电，网线连接正常，右侧通道选择中可以选择AI通道地址，否则此选项是空白。

参数说明：

（1）通道选择：选择AI模块通道地址；

（2）模式：可以选择采集模式“有限/无限”。有限采集，将采集到“采样数量”中设置的样本数就停止采样。无限采样，采集到“采样数量”中设置的样本数后继续下一次采用，直到点击停止按钮为止；

（3）采样率：每通道单位时间采集样本数量；

（4）采样数量：单次采集的样本数量；

（5）最大输入限制：通道输入电压采样范围的上限定值，最大10V；

（6）最小输入显示：通道输入电压采样范围的下限定制，最小-10V。

系统配置：

在使用其他测试功能之前，必须先对阀门参数进行配置，否则其他功能将无法正常使用。每个阀门只需要配置一次。

系统配置页面可以查看、添加、删除、修改、保存所有阀门配置参数。

打开系统配置页面时，会自动读取所有已经保存过的阀门信息显示在表格中。选中表格中的某一行可以进行删除、修改操作。

当对配置文件进行了改动（包括添加、删除、修改变动），保存按钮会出现角标显示改动的数量，如果不点击保存按钮进行保持，这些变动不会被保存。

如选择某个阀门之后点击修改按钮，同样会弹出该对话框，对话框包含选中的阀门之前保存的参数，用户可进行更改。

阀门属性：

1)名称：阀门名称；

2)编号：阀门唯一编号，将作为其他测试页面选择阀门时的唯一依据；

3)版本：版本用于识别阀门的更新情况，如对阀门进行小维修，可以升级一个小版本，进行大修升级一个中版本，进行更换升级一个大版本。可以记录该位号阀门的历史变更情况；

4)电压类型：选择AC或DC。这是阀门测试时程控电源输出模式的依据，务必确保阀门的电压类型正确无误；

5)额定电压：是阀门测试时，程控电源输出电压的依据，务必确保对应阀门的电压正确；

6)额定电流：阀门的额定电流，可以在测试时，根据电源输出电流进行对比，确定阀门电流是否在额定电流范围内；

7)版本描述：当前版本的描述信息。

添加或者修改参数之后，点击“确定”按钮才能生效，点击“取消”按钮将丢失之前填写的数据。

动作时间

动作时间页面具有“打开时间”数据采集、“关闭时间”数据采集和监控阀门反馈功能。

测试软件页面布局

该页面分成上、中、下三部分。上部是“StartTrigger”和反馈部分，中部是数据采集曲线显示区域，下部是阀门选择控制和合并曲线分析区域。

参数说明：

1)编号：可以选择所有已经配置过的阀门编号，当测试某个阀门时，就选择相应阀门编号；

2)名称：显示所选编号阀门的名称；

3)版本：显示所选编号阀门的版本；

4)额定电压：左侧显示所选阀门配置的额定电压，右侧显示程控电源当前输出的电压；

5)电压类型：左侧显示所选阀门配置的电压类型，右侧显示程控电源点当前输出的电压类型；

6)额定电流：左侧显示所选阀门配置的额定电流，右侧显示程控电源当前输出的电流；

7)测试类型：打开时间和关闭时间是单选框，用于选择下一次的测试模式。

8)打开时间：当选择打开时间并开始测试完成后，自动根据“Start Trigger”和A反馈曲线，自动计算并显示时间。

9)关闭时间：当选择关闭时间并开始测试完成后，自动根据“Start Trigger”和A反馈曲线，自动计算并显示时间。

10)阀门反馈：测试时，阀门反馈刷新显示最后的反馈状态。反馈闭合圆灯变亮。

11)开始测试按钮：阀门选择完成可以点击开始测试。

12)保存按钮：测试完成保存测试结果。

打开时间测试过程：

1)选择被测阀门对应的编号；

2)选中打开时间；

3)点击开始测试；

4)等待测试结果完成（约2s）；

5)“打开时间”左侧显示自动计算结果，该结果通过Trigger信号和反馈信号共同计算；

6)获得测试曲线，点击磁通和振动曲线图中的“↓”标识，合并两个曲线到下部大的曲线图，放大分析，通过计算磁通出现到振动信号大幅动作得出时间（由于阀芯脱开也会有振动，所以振动信号出现两次，以第二次振幅最大处为准），该方法去除了电源反应时间和反馈时间，通过传感器手动计算的时间较自动计算时间更准确，适用于多次对比判断阀门是否卡涩，在精度要求不高情况下，使用自动计算结果即可；

7)把时间填入“打开时间”输入框；

8)点击保存完成测试。

关闭时间测试过程：同打开时间测试过程。

步骤S4中通过斜坡法选取N个第二测试电压，且任意相邻两次的第二测试电压之差相等，并在电磁阀开启后给电磁阀断电，在电磁阀在输入第N次的第二测试电压时开启，继续通过斜坡法选取第N+1个的第二测试电压，使得电磁阀在输入第N+1个的第二测试电压时无法开启，将第N次的第二测试电压作为获取电磁阀的最小提升电压；步骤S4中通过斜坡法选取N个第三测试电压，且任意相邻两次的第三测试电压之差相等，在电磁阀输入第N次的第三测试电压时开启，继续通过斜坡法选取第N+1个的第三测试电压，使得电磁阀在输入第N+1个的第三测试电压时关闭，将第N次的第三测试电压作为电磁阀的最小保持电压。在使用反馈测试法获取阀门开启时间和阀门关闭时间时，通过利用斜坡测试法获取最小提升电压和最小保持电压：实时采集阀门输入电压和通过干簧管电压并绘制曲线图，针对常开限位开关，依据曲线图，自动增大电压过程中，电压变化瞬间即为限位开关闭合，所对应电压为最小提升电压；自动减小电压过程中，电压变化瞬间即为限位开关断开，所对应电压为最小保持电压。在控制模块内的操作软件上可以直接输入斜坡变化的电压范围和变化速率，自主控制测试精度和测试时长。根据限位开关电阻和反馈信号，判断干簧管限位开关状态，辅助调节限位开关。

通过斜坡法进行最小提升电压测试：

1)选择阀门编号。

2)设定起始电压。单位V。

3)设定终止电压，终止电压必须高于起始电压。单位V。设定起始电压和终止电压时，可根据以往该阀门的测定参数缩小设定范围，节省测试时间。

4)设定变化步长。单位V。

5)设定等待时间，单位ms。

6)选中“提升电压”单选框。

7)点击“开始测试”按钮。

8)测试开始，电压、反馈、电流曲线图开始刷新最新的数据。反馈曲线显示反馈接通10V电压后的电压值，10V表示反馈闭合。左下侧的阀门反馈显示最新的阀门反馈情况。

9)测试过程中可以点击“停止”按钮，中断测试。

10)等待电压到达终止电压，自动完成测试，并计算结果。

测试完成，提示测试完成，在“提升电压显示框”中会显示读取到的测试结果。点击保存按钮保存数据。斜坡法可通过调节变换步长，节省测试时间，相应精度会降低。

通过使用斜坡法进行最小保持电压测试：

1)选择阀门编号。

2)设定起始电压。单位V。

3)设定终止电压，终止电压必须低于起始电压。单位V。

4)设定变化步长。单位V。

5)设定等待时间，单位ms。

6)选中“保持电压”单选框。

7)点击“开始测试”按钮。

8)测试开始，电压、反馈、电流曲线图开始刷新最新的数据。反馈曲线显示反馈接通10V电压后的电压值，10V表示反馈闭合。左下侧的阀门反馈显示最新的阀门反馈情况。

9)测试过程中可以点击“停止”按钮，中断测试。

10)等待电压到达终止电压，自动完成测试，并计算结果。

测试完成，提示测试完成，在“保持电压显示框”中会显示读取到的测试结果。点击保存按钮保存数据。斜坡法可通过调节变换步长，节省测试时间，相应精度会降低。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本申请的描述中，需要说明的是，指示的方位或位置关系的术语“上端”、“下端”、“底端”为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。