根據(jù)ZBS-800 型插板閥的組成以及結(jié)構(gòu)特點，可以采用檢測真空閥門閥板位移、閥門開啟以及關(guān)閉過程的聲音、閥門開啟以及關(guān)閉所需時間相互結(jié)合的方法對閥門的工作狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測。

 

　　2.1、閥門密封閥板的位移

 

　　激光位移傳感器是可以進(jìn)行非接觸位置、位移測量的精密傳感器，在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、空間技術(shù)、國防等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，我們選用激光三角測量法傳感器對閥門密封閥板的位移進(jìn)行測量，激光三角測量法原理如圖2 所示，激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面，經(jīng)物體反射的激光通過接收器鏡頭，被內(nèi)部的CCD 線性相機接收，根據(jù)不同的距離，CCD 線性相機可以在不同的角度下“看見”這個光點，然后根據(jù)這個角度及已知的激光和相機之間的距離，數(shù)字信號處理器就能計算出傳感器和被測物體之間的距離。

 

將上述位移傳感器安裝到閥座內(nèi)壁上，安裝時應(yīng)保證傳感器的激光發(fā)射器、接收元件表面與閥門密封閥板表面平行；傳感器與閥座之間固定可靠；傳感器的激光發(fā)射器、接收元件表面與密封閥板的距離(閥門關(guān)閉、未*關(guān)閉狀態(tài)下)均應(yīng)在量程范圍之內(nèi)，具體安裝位置如圖3 所示。

 

監(jiān)測密封閥板在每次閥門開啟以及關(guān)閉時相對于基準(zhǔn)位置(閥座上的固定位置)的位移量即可以進(jìn)行閥門內(nèi)部易損件—密封閥板密封圈工作狀態(tài)的預(yù)測。閥門關(guān)閉到位時刻，密封閥板表面到基準(zhǔn)位置的距離是一個定值，如果這個定值在某次閥門關(guān)閉到位后減小，就能夠說明密封圈的性質(zhì)(硬度降低)已經(jīng)發(fā)生了變化，應(yīng)當(dāng)引起我們的足夠重視。

 

　　2.2、閥門開啟以及關(guān)閉過程的聲音

 

　　插板閥在開啟以及關(guān)閉過程中均會產(chǎn)生很大的聲響，尤其是在關(guān)閉到位時刻，聲音達(dá)到大，在閥門附近的控制箱側(cè)面安裝一個聲音傳感器，如圖4所示，可以對閥門開啟、關(guān)閉全過程的聲音進(jìn)行實時監(jiān)測。

 

閥門開啟、關(guān)閉過程聲音的監(jiān)測只能作為閥門是否關(guān)閉到位一個方面的判據(jù)，因此，考慮將閥門位移以及聲音的監(jiān)測結(jié)合起來，即監(jiān)測位移的同時監(jiān)測聲音，這樣的好處是更加準(zhǔn)確判斷閥門的狀態(tài)。

 

　　2.3、閥門開啟以及關(guān)閉所需的時間

 

　　我們知道，閥門開啟與關(guān)閉時間不僅與閥門所處狀態(tài)有關(guān)，還與供氣壓力有關(guān)，因此只有在特定條件下得出的開啟與關(guān)閉時間才有可比性。由于Φ800 閥門的實際關(guān)閉狀態(tài)是在粗抽結(jié)束、高真空系統(tǒng)開啟之前，其關(guān)閉時處于真空狀態(tài)，因此搭建了如圖5 所示的測試系統(tǒng)。

 

　　閥門閥座兩邊用兩個法蘭形成密封空間，使用旋片泵、分子泵機組對其進(jìn)行抽空，當(dāng)密封空間真空度優(yōu)于1 Pa 后，對Φ800 閥門進(jìn)行多次開關(guān)測試，發(fā)現(xiàn)供氣壓力越高，閥門開啟與關(guān)閉的時間越短，閥門開啟與關(guān)閉時的振動沖擊(通過聲音傳感器測量聲音信號體現(xiàn))越大，技術(shù)人員通過多次試驗，終得出供氣壓力為0.6 MPa 時，既可以保證閥門開啟與關(guān)閉的時間不長，又可以保證開啟與關(guān)閉的振動沖擊不大。

 

閥門開啟與關(guān)閉供氣壓力確定后， 進(jìn)行0.6 MPa 供氣壓力下的開、關(guān)時間測試，對Φ800閥門進(jìn)行多次開關(guān)測試，開閥時間在17.6 ~18.9 s之間，關(guān)閥時間在46.7 ~48.1 s 之間。

 

　　綜上，閥門在供氣壓力為0.6 MPa 的狀態(tài)下開啟時間以及關(guān)閉時間會是兩個相對固定的值，記錄供氣壓力為定值時，閥門每次開啟以及關(guān)閉的時間，會對閥門的工作狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測。例如，若閥門關(guān)閉時間與之前比過長，那么可以推斷閥門的驅(qū)動機構(gòu)或者閥門閥板組件的脹緊過程遇到阻力，這種阻力可能來自驅(qū)動機構(gòu)或者脹緊滾珠，因此，閥門一旦出現(xiàn)關(guān)閉時間變長，應(yīng)當(dāng)引起我們的足夠重視，在其內(nèi)部性能沒有惡化前，將閥門驅(qū)動機構(gòu)連同閥板一起吊出，進(jìn)行維護(hù)，以便下次熱試驗前達(dá)到佳工作狀態(tài)。