一種可控機(jī)電按鍵操作裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及核電領(lǐng)域，更具體地說是一種用于核電DCS測試領(lǐng)域的可控機(jī)電按鍵操作裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]核電廠安全級DCS產(chǎn)品投入應(yīng)用前，需要進(jìn)行設(shè)備鑒定。在核電廠設(shè)備鑒定測試中，需要在不同的應(yīng)力條件下進(jìn)行，包括:溫箱、EMC實驗室、機(jī)械振動試驗臺、地震試驗臺等。在進(jìn)行以上試驗時，實驗人員不能接近受測設(shè)備進(jìn)行手動控制操作，給實驗中的某些測試帶來了難度。按鍵與系統(tǒng)的功能、性能有著很大的關(guān)系，因此對其操作的鑒定試驗十分重要。在核電廠設(shè)備鑒定測試的惡劣環(huán)境下，采用手動按壓操作測試不適用。
[0003]在核電廠設(shè)備鑒定的測試中，為了在應(yīng)力環(huán)境下實現(xiàn)對手動控制設(shè)備的操作，需要某些機(jī)械裝置來模擬造作員手部的動作。對被測設(shè)備的動作包括:對盤臺按鍵的操作等。這些操作需要具有一定的壓、拉、扭等力，力的大小要適中，行程也要有一定準(zhǔn)確度。
[0004]目前在常規(guī)測試中，采用人工操作的方式來操作這些按鍵、開關(guān)，無法實現(xiàn)自動測試，無法用于鑒定實驗中惡劣環(huán)境下的測試。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述問題，本實用新型提供了一種核電廠設(shè)備鑒定測試中用于測試按鍵操作的可控機(jī)電裝置。本裝置可模擬手控操作，在核電廠設(shè)備鑒定試驗中，遠(yuǎn)程操作按鍵，與自動測試系統(tǒng)結(jié)合使用，可實現(xiàn)對手動控制設(shè)備的自動測試；實現(xiàn)在鑒定活動中以往不能實現(xiàn)的測試項，并大大提高測試效率及數(shù)據(jù)的可靠性目。具體方案如下:
[0006]一種可控機(jī)電按鍵操作裝置，安裝于帶有被測按鍵的被測臺面上，包括:電磁鐵，固定支架，對側(cè)固定夾板，其中，
[0007]電磁鐵安裝在固定支架上，固定支架與對側(cè)固定夾板對應(yīng)安裝在被測臺面上，電磁鐵的底部觸頭與被測按鍵對應(yīng)。
[0008]進(jìn)一步，所述電磁鐵為管式電磁鐵，沖力為2N-50N，行程為
[0009]進(jìn)一步，所述電磁鐵的底部觸頭頂端安裝緩沖墊。
[0010]本實用新型的有益效果為:
[0011]本實用新型解決了在進(jìn)行極端環(huán)境中對儀控系統(tǒng)進(jìn)行測試，無法對手動按鍵進(jìn)行操作的問題，且結(jié)構(gòu)簡單成本低可靠耐用。本實用新型的結(jié)構(gòu)確保了在強(qiáng)烈震動的環(huán)境中，裝置整體不會被破壞。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型的按鍵操作機(jī)構(gòu)的示意圖；
[0014]圖3為本實用新型的控制電路圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0016]如圖2所示，一種可控機(jī)電按鍵操作裝置包括:電磁鐵1，固定支架2，對側(cè)固定夾板4，緩沖墊5 ;電磁鐵I安裝在固定支架2的孔中用固定螺母6固定，電磁鐵I底部觸頭頂端安裝緩沖墊5，電磁鐵I底部觸頭指向被測按鍵開關(guān)，固定支架2與對側(cè)固定夾板4用安裝螺釘/母3對應(yīng)安裝在被測臺面上。固定支架2和對側(cè)夾板4采用厚度為2mm的鋼板。如果被測臺面沒有過孔，固定支架2可采用粘膠或定制夾具的方式固定。
[0017]自鎖型或自恢復(fù)型的按鍵，都需要克服按鍵復(fù)位彈簧的阻力，并需要一定的行程，以達(dá)到按鍵的觸發(fā)位置。經(jīng)過實測，一種核電站上緊急停堆盤上的自恢復(fù)型安全級按鍵，阻力約為5N，按鍵的行程約8mm。電磁鐵既要保證一定的扭矩，又要保證足夠的伸縮距離，還要確保電器安全性和裝置整體性能。本裝置采用12Ω線圈的電磁鐵，可以產(chǎn)生2N-50N向前的沖力，行程可以達(dá)到當(dāng)通電電壓為18VDC且行程大于1mm時，可以保證開關(guān)的開閉，在此情況下負(fù)載因數(shù)可達(dá)到50%。
[0018]電源模塊電流為5A，電壓調(diào)整范圍為18-30VDC。
[0019]如圖1所示，本裝置與控制電路和電源模塊依次電連接構(gòu)成回路，電源模塊為控制電路和電磁鐵I供電，控制電路控制電磁鐵運(yùn)行。
[0020]如圖3所示，控制電路在自動測試系統(tǒng)中起控制、隔離防護(hù)、信號轉(zhuǎn)換和驅(qū)動等作用，以實現(xiàn)對電磁鐵的自動控制。控制電路包括控制板卡和驅(qū)動電路，控制板卡為通用的數(shù)字量輸出板卡。驅(qū)動電路包括光耦(U2)、電流檢測電阻(Rl)、驅(qū)動芯片(Ul)、場效應(yīng)管(IRFZ44)等，其中，控制板卡的輸出通道與光耦U2的輸入端連接，光耦U2的輸出端與驅(qū)動芯片Ul的輸入端連接，檢測電阻Rl兩極與驅(qū)動芯片Ul的SENSE端與V+端連接，驅(qū)動芯片Ul的輸出端與場效應(yīng)管IRFZ44柵極連接。
[0021]控制板卡的輸出通道與驅(qū)動電路的光耦U2的輸入端連接。光耦起到隔離及信號轉(zhuǎn)換作用:可以保護(hù)控制板卡不會被電磁鐵通斷瞬間的大電流沖擊而造成損壞；同時將控制板卡輸出的開/漏型信號轉(zhuǎn)換為電壓型信號。
[0022]光耦輸出端與驅(qū)動芯片(Ul)的輸入端連接，驅(qū)動芯片的型號為LT1910。驅(qū)動芯片采集電壓型信號，再將該信號轉(zhuǎn)換為場效應(yīng)管驅(qū)動信號；同時該電路具有過流保護(hù)作用，當(dāng)Rl的SENSE端與V+端的電壓差超過門限電壓(0.05V)，即電流檢測電阻Rl的通過電流過大時，LT1910將關(guān)斷場效應(yīng)管的驅(qū)動輸出，使電路處于保護(hù)狀態(tài)?？紤]到電磁鐵關(guān)斷時可能出現(xiàn)的瞬時大電流，因此將過流保護(hù)設(shè)置25A，即電流檢測電阻Rl選取為2毫歐。
[0023]LT1910的輸出端與場效應(yīng)管的柵極連接。本驅(qū)動電路選用MOSFET(金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)作為輸出驅(qū)動芯片。該MOSEFT芯片選用Internat1nalRectifier (IR公司)的場效應(yīng)管IRFZ44。該芯片具有快速開關(guān)及大功率輸出的特點，并具有較高的正向和反向耐壓，適宜驅(qū)動電磁鐵這類大功率的感性元件。
[0024]此外，控制電路的內(nèi)部供電采用DC//DC模塊，將測試系統(tǒng)的24VDC變?yōu)?VDC。
[0025]采用該電路輸出，是由于MOSFET具有高速開關(guān)的特性，開/關(guān)的時間在微秒數(shù)量級。采用圖3的電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)各個器件的參數(shù)資料進(jìn)行累加，電路的延遲時間可控制在10微秒以下。在進(jìn)行響應(yīng)時間測試時，由于測試是以毫秒為單位，該電路的延遲時間在測試的允許誤差范圍內(nèi)。
[0026]與控制電路接口的是核電廠設(shè)備鑒定自動測試系統(tǒng)的數(shù)字量輸出通道。該通道應(yīng)選用開/漏型數(shù)字量輸出數(shù)據(jù)采集板卡來實現(xiàn)。將本實用新型的裝置嵌入到核電廠設(shè)備鑒定自動測試系統(tǒng)后，只需要在測試程序中對相應(yīng)的數(shù)字量輸出通道進(jìn)行操作，就可實現(xiàn)對電磁鐵的自動操作。如果是手動遠(yuǎn)程控制，這部分電路可以變?yōu)槭謩娱_關(guān)。
[0027]電源模塊選用的是直流可調(diào)電源模塊連接控制電路。由于電磁鐵的通電電流最大為2A，考慮通斷電瞬間的沖擊電流及降額，選用5A的電源模塊，電壓調(diào)整范圍為18-30VDC。電源模塊和電磁鐵I的遠(yuǎn)距離電纜采用直徑0.5mm2以上的線纜。
[0028]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種可控機(jī)電按鍵操作裝置，安裝于帶有被測按鍵開關(guān)的被測臺面上，其特征在于，包括:電磁鐵(I)，固定支架(2)，對側(cè)固定夾板(4)，其中， 電磁鐵(I)安裝在固定支架(2)上，固定支架(2)與對側(cè)固定夾板(4)對應(yīng)安裝在被測臺面上，電磁鐵的底部觸頭與被測按鍵對應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電磁鐵(I)為管式電磁鐵，沖力為2N-50N，行程為3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電磁鐵(I)的底部觸頭頂端安裝緩沖墊(5)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種可控機(jī)電按鍵操作裝置，安裝于帶有被測按鍵的被測臺面上，包括：電磁鐵(1)，固定支架(2)，對側(cè)固定夾板(4)，其中，電磁鐵(1)安裝在固定支架(2)上，固定支架(2)與對側(cè)固定夾板(4)對應(yīng)安裝在被測臺面上，電磁鐵的底部觸頭與被測按鍵對應(yīng)。本實用新型解決了在進(jìn)行極端環(huán)境中對儀控系統(tǒng)進(jìn)行測試，無法對手動按鍵進(jìn)行操作的問題，且結(jié)構(gòu)簡單成本低可靠耐用。本實用新型的結(jié)構(gòu)確保了在強(qiáng)烈震動的環(huán)境中，裝置整體不會被破壞。
【IPC分類】G05B19/04
【公開號】CN204945674
【申請?zhí)枴緾N201520580598
【發(fā)明人】時建綱, 裴紅偉, 鄒華明, 井占發(fā), 郭德新, 楊光, 包凱
【申請人】北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司, 中國廣核集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月4日