本实用新型涉及测试仪表领域，具体地，涉及直行程控制阀测试装置。
背景技术：
直行程控制阀是流体过程控制中最重要的元器件之一。目前，进行直行程控制阀测试的仪表分为两大类：基于百分表的测试仪表和基于plc技术和现场总线技术的测试设备。
基于百分表的测试仪表存在测试效率低、精度差的缺陷，特别是当量程超过100mm时，最大不确定度超过1％。而且，基于百分表的测试仪表不能进行动态扫描、i/p回差等定位器性能诊断。
基于plc技术和现场总线技术的测试设备对周围环境要求高、对位移传感器精度依赖程度高，plc中板卡成本高，造成该测试设备造价昂贵。而且，基于plc技术和现场总线技术的测试设备的挑臂架和位移传感器工装制作复杂、通用性差，它们的加工精度直接影响到测试结果。
技术实现要素：
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的提出一种直行程控制阀测试装置。
根据本实用新型的直行程控制阀测试装置包括：支撑架；第一安装平台，所述第一安装平台通过球铰链设在所述支撑架上；容栅位移传感器，所述容栅位移传感器设在所述第一安装平台上；和连接件，所述连接件与所述容栅位移传感器的容栅尺相连。
根据本实用新型的直行程控制阀测试装置具有测试精度高、测试效率高、制造成本低、对周围环境要求低、制造难度低、加工精度不影响测试结果的优点，能够进行动态扫描、i/p回差等定位器性能诊断。
可选地，所述支撑架的第一部分相对于所述支撑架的其余部分可竖直移动地设置。
可选地，所述支撑架为三脚架，所述支撑架包括：架体，所述第一安装平台通过球铰链设在所述架体上；三个支撑腿，每个所述支撑腿的上端部铰接在所述架体上，每个所述支撑腿包括多个腿部，相邻两个所述腿部沿所述支撑腿的长度方向可相对移动地设置；配重部，所述配重部的上端部与所述架体相连；和多个连接部，每个连接部的第一端部与所述配重部铰接，多个所述连接部的第二端部一一对应地与多个所述支撑腿的邻近所述架体的所述腿部铰接。
可选地，所述容栅位移传感器相对所述支撑架沿第一水平方向和第二水平方向可移动地设在所述第一安装平台上，所述第一水平方向垂直于所述第二水平方向。
可选地，所述第一安装平台包括：固定部，所述固定部设在所述支撑架上，所述固定部具有第一螺纹孔；移动部，所述移动部沿所述第一水平方向和所述第二水平方向中的一者可移动地设在所述固定部上，所述移动部具有第二螺纹孔，其中所述容栅位移传感器的信号盒沿所述第一水平方向和所述第二水平方向中的另一者可移动地设在所述移动部上；第一锁紧件，所述第一锁紧件具有第一螺杆部，所述第一螺杆部螺纹配合在所述第一螺纹孔内，所述第一螺杆部的端部能够抵靠在所述移动部上；和第二锁紧件，所述第二锁紧件具有第二螺杆部，所述第二螺杆部螺纹配合在所述第二螺纹孔内，所述第二螺杆部的端部能够抵靠在所述信号盒上。
可选地，所述直行程控制阀测试装置进一步包括第二安装平台，所述第二安装平台可旋转地设在所述支撑架上，所述第二安装平台的旋转轴线沿竖直方向延伸，所述第一安装平台通过所述球铰链设在所述第二安装平台上。
可选地，所述支撑架上设有安装柱，所述第二安装平台可旋转地套设在所述安装柱上，所述第二安装平台具有第三螺纹孔，所述直行程控制阀测试装置进一步包括第三锁紧件，所述第三锁紧件具有第三螺杆部，所述第三螺杆部螺纹配合在所述第三螺纹孔内，所述第三螺杆部的端部能够抵靠在所述安装柱上。
可选地，所述第二安装平台具有球头腔以及与所述球头腔连通的第四螺纹孔，所述球头腔的上端敞开，所述球铰链包括：球头，所述球头可转动地设在所述球头腔内；和球杆，所述球杆与所述球头相连，所述第一安装平台设在所述球杆上，所述直行程控制阀测试装置进一步包括第四锁紧件，所述第四锁紧件具有第四螺杆部，所述第四螺杆部螺纹配合在所述第四螺纹孔内，所述第四螺杆部的端部能够抵靠在所述球头上。
可选地，所述连接件的第一端部与所述容栅尺相连，所述连接件的第二端部设有安装槽，所述安装槽沿所述容栅尺的长度方向贯通所述连接件的所述第二端部，所述安装槽的一端敞开。
可选地，所述连接件包括多个伸缩段，相邻两个所述伸缩段沿所述连接件的长度方向可相对移动地设置。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例的直行程控制阀测试装置的结构示意图；
图2是根据本实用新型实施例的直行程控制阀测试装置的连接件的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考附图描述根据本实用新型实施例的直行程控制阀测试装置100。如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的直行程控制阀测试装置100包括支撑架1、第一安装平台2、容栅位移传感器3和连接件4。
第一安装平台2通过球铰链设在支撑架1上，容栅位移传感器3设在第一安装平台2上。连接件4与容栅位移传感器3的容栅尺31相连。
在利用直行程控制阀测试装置100测量直行程控制阀的阀杆的位移时，使连接件4与该直行程控制阀的阀杆相连，以便使容栅尺31与该阀杆同步移动。由此可以利用容栅位移传感器3测量该阀杆的位移。
根据本实用新型实施例的直行程控制阀测试装置100通过使第一安装平台2通过球铰链设在支撑架1上、容栅位移传感器3设在第一安装平台2上，从而可以对容栅位移传感器3进行360度调节，以便使容栅位移传感器3的容栅尺31精确地与该直行程控制阀的阀杆平行。
由此可以利用容栅位移传感器3测量该直行程控制阀的阀杆的位移，进而可以计算得出死区、回差、基本误差、始终点偏差、额定行程偏差和行程速度。通过对比该直行程控制阀在测试时和运行时的状态参数，可以进行动态扫面、i/p回差等行定位器诊断。
由于容栅位移传感器3能够高效地、精确地测量该直行程控制阀的阀杆的位移，因此可以精确地计算出死区、回差、基本误差、始终点偏差、额定行程偏差和行程速度以及精确地进行动态扫面、i/p回差等行定位器诊断。而且，容栅位移传感器3对周围环境要求低，容栅位移传感器3的造价较低。
此外，直行程控制阀测试装置100通过该球铰链使容栅尺31精确地与直行程控制阀的阀杆平行，以便精确地测量该直行程控制阀的阀杆的位移，因此直行程控制阀测试装置100制造难度低、加工精度对测试结果无影响。
因此，根据本实用新型实施例的直行程控制阀测试装置100具有测试精度高、测试效率高、制造成本低、对周围环境要求低、制造难度低、加工精度不影响测试结果等优点，能够进行动态扫描、i/p回差等定位器性能诊断。
如图1和图2所示，直行程控制阀测试装置100包括支撑架1、第一安装平台2、第二安装平台5、容栅位移传感器3和连接件4。
支撑架1的第一部分相对于支撑架1的其余部分可竖直移动地设置，第一安装平台2设在支撑架1上。由于支撑架1的该第一部分相对于支撑架1的该其余部分可竖直移动，即支撑架1的该第一部分相对于支撑架1的该其余部分在竖直方向(z方向)上可以移动，因此可以较大幅度地改变支撑架1在竖直方向上的尺寸(长度)，进而可以在竖直方向上移动设在支撑架1上的第一安装平台2和容栅位移传感器3。
由此可以在竖直方向上改变容栅尺31与该直行程控制阀的阀杆的位置关系，从而可以使连接件4更加方便地、更加容易地与该直行程控制阀的阀杆相连。例如，可以通过在竖直方向上移动容栅位移传感器3，从而可以使与该阀杆相连的连接件4处于水平状态，以便进一步提高该阀杆的位移的测量精度。
如图1所示，支撑架1为三脚架，支撑架1包括架体11、三个支撑腿12、配重部13和多个连接部(图中未示出)。第一安装平台2通过该球铰链设在架体11上，每个支撑腿12的上端部铰接在架体11上。每个支撑腿12包括多个腿部121，相邻两个腿部121沿支撑腿12的长度方向可相对移动地设置，即相邻两个腿部121沿支撑腿12的长度方向可相对伸缩地设置。配重部13的上端部与架体11相连。每个该连接部的第一端部与配重部13铰接，多个该连接部的第二端部一一对应地与多个支撑腿12的邻近架体11的腿部121铰接。
支撑腿12的邻近架体11的腿部121相对于其他腿部121离架体11更近。例如，支撑腿12的邻近架体11的腿部121是支撑腿12的位于最上方的腿部。其中，上下方向如图1中的箭头a所示，上下方向可以与竖直方向一致。由此支撑架1可以更加稳定地支撑容栅位移传感器3，以便使容栅位移传感器3处于更加稳定的状态，从而可以进一步提高容栅位移传感器3和直行程控制阀测试装置100的测量精度。
可选地，支撑腿12的远离架体11的腿部121的底部可以设有防滑脚垫。由此支撑架1可以更加稳定地支撑容栅位移传感器3。
如图1所示，第二安装平台5可旋转地设在支撑架1上，第二安装平台5的旋转轴线沿竖直方向延伸，第一安装平台2通过该球铰链设在第二安装平台5上。由此可以通过旋转第二安装平台5来旋转容栅尺31，从而可以使连接件4更加方便地、更加容易地与容栅尺31和该阀杆相连。
可选地，支撑架1上设有安装柱(图中未示出)，第二安装平台5可旋转地套设在该安装柱上，第二安装平台5具有第三螺纹孔。直行程控制阀测试装置100进一步包括第三锁紧件(图中未示出)，该第三锁紧件具有第三螺杆部，该第三螺杆部螺纹配合在该第三螺纹孔内，该第三螺杆部的端部能够抵靠在该安装柱上。由此可以在旋转第二安装平台5和容栅尺31后，利用该第三锁紧件来固定第二安装平台5和容栅尺31的位置，从而可以使容栅尺31的位置更加稳固，以便进一步提高容栅位移传感器3和直行程控制阀测试装置100的测量精度。
该第三螺杆部的端部能够抵靠在该安装柱上是指：当利用直行程控制阀测试装置100测量该阀杆的位移时，该第三螺杆部的端部抵靠在该安装柱上；当未利用直行程控制阀测试装置100测量该阀杆的位移时，该第三螺杆部的端部可以抵靠在该安装柱上、也可以不抵靠在该安装柱上。
如图1所示，第二安装平台5具有球头腔(图中未示出)以及与该球头腔连通的第四螺纹孔(图中未示出)，该球头腔的上端敞开。该球铰链包括球头61和球杆62，球头61可转动地设在该球头腔内，球杆62与球头61相连，第一安装平台2设在球杆62上。
直行程控制阀测试装置100进一步包括第四锁紧件72，第四锁紧件72具有第四螺杆部，该第四螺杆部螺纹配合在该第四螺纹孔内，该第四螺杆部的端部能够抵靠在球头61上。
由此在利用该球铰链将容栅尺31调节至平行于该直行程控制阀的阀杆后，利用第四锁紧件72来固定球头61和容栅尺31的位置，从而可以使容栅尺31的位置更加稳固，以便进一步提高容栅位移传感器3和直行程控制阀测试装置100的测量精度。
该第四螺杆部的端部能够抵靠在球头61上是指：当利用直行程控制阀测试装置100测量该阀杆的位移时，该第四螺杆部的端部抵靠在球头61上；当未利用直行程控制阀测试装置100测量该阀杆的位移时，该第四螺杆部的端部可以抵靠在球头61上、也可以不抵靠在球头61上。
可选地，容栅位移传感器3相对支撑架1沿第一水平方向和第二水平方向可移动地设在第一安装平台2上，该第一水平方向垂直于该第二水平方向。换言之，容栅位移传感器3沿该第一水平方向和该第二水平方向相对支撑架1可移动地设在第一安装平台2上。由此可以在x方向和y方向上移动容栅位移传感器3，尤其是在x方向和y方向上对容栅位移传感器3的位置进行微调，从而可以使容栅尺31与该阀杆在水平方向上相对，以便进一步提高该阀杆的位移的测量精度。
如图1所示，第一安装平台2包括固定部21、移动部22、第一锁紧件71和第二锁紧件(图中未示出)。固定部21设在支撑架1上，固定部21具有第一螺纹孔。移动部22沿该第一水平方向和该第二水平方向中的一者可移动地设在固定部21上，移动部22具有第二螺纹孔。容栅位移传感器3的信号盒32沿该第一水平方向和该第二水平方向中的另一者可移动地设在移动部22上。
第一锁紧件71具有第一螺杆部，该第一螺杆部螺纹配合在该第一螺纹孔内，该第一螺杆部的端部能够抵靠在移动部22上。由此在移动完移动部22后，利用第一锁紧件71来固定移动部22和容栅尺31的位置，从而可以使容栅尺31的位置更加稳固，以便进一步提高容栅位移传感器3和直行程控制阀测试装置100的测量精度。
该第二锁紧件具有第二螺杆部，该第二螺杆部螺纹配合在该第二螺纹孔内，该第二螺杆部的端部能够抵靠在信号盒32上。由此在移动完信号盒32后，利用该第二锁紧件来固定信号盒32和容栅尺31的位置，从而可以使容栅尺31的位置更加稳固，以便进一步提高容栅位移传感器3和直行程控制阀测试装置100的测量精度。
该第一螺杆部的端部能够抵靠在移动部22上是指：当利用直行程控制阀测试装置100测量该阀杆的位移时，该第一螺杆部的端部抵靠在移动部22上；当未利用直行程控制阀测试装置100测量该阀杆的位移时，该第一螺杆部的端部可以抵靠在移动部22上、也可以不抵靠在移动部22上。
该第二螺杆部的端部能够抵靠在信号盒32上是指：当利用直行程控制阀测试装置100测量该阀杆的位移时，该第二螺杆部的端部抵靠在信号盒32上；当未利用直行程控制阀测试装置100测量该阀杆的位移时，该第二螺杆部的端部可以抵靠在信号盒32上、也可以不抵靠在信号盒32上。
如图2所示，连接件4的第一端部42与容栅尺31相连，连接件4的第二端部43设有安装槽41。连接件4的第一端部42可以通过紧固件(例如螺钉或螺栓)与容栅尺31相连，连接件4的第一端部42还可以与容栅尺31焊接在一起。安装槽41沿容栅尺31的长度方向贯通连接件4的第二端部43，安装槽41的一端敞开。该直行程控制阀的阀杆可以通过安装槽41的敞开的该一端进入到安装槽41内。该阀杆可以具有螺纹和台阶部，从而可以通过螺母将连接件4夹持在该螺母与该台阶部之间，以便使连接件4与该阀杆相连。
连接件4包括多个伸缩段44，相邻两个伸缩段44沿连接件4的长度方向可相对移动地设置，即相邻两个伸缩段44沿连接件4的长度方向可相对伸缩地设置。由此可以较大幅度地改变连接件4的长度，从而可以使连接件4更加方便地、更加容易地与该直行程控制阀的阀杆相连。例如，可以通过改变连接件4的长度，使得利用直行程控制阀测试装置100测量该阀杆的位移时，即便容栅尺31与该阀杆在水平方向上间隔较大的距离，连接件4也可以容易地与该阀杆相连。
容栅位移传感器3的容栅尺31能够测量的位移范围为0-150毫米。容栅位移传感器3的信号盒32有控制信号输入和数据处理功能，信号输入提供有源/无源4-20ma信号，信号调节精度为0.01ma，用于向执行器输入控制信号。信号盒32采集容栅尺31的位移信息，根据gb/t4213-2008记载的方法计算得出死区、回差、基本误差、始终点偏差、额定行程偏差、行程速度。通过对比该直行程控制阀在测试时和运行时的状态参数，可进行动态扫面、i/p回差等行定位器诊断。
信号盒32可以具有公共端子、输入端子、数据读取串口、电源适配器接口、输入键、电源键、信号键、测量键、调零键、背光键和数值修改键。数据读取串口可以连接至电脑获取数据，可进行历史数据比对分析。通过电源适配器接口可以给信号盒32的电池充电，也在进行长时间工作时，提供稳定电源。通过电源键打开关闭电源，通过信号键调整输入信号范围，通过测量键切换测试内容，通过数值修改键增加和减少数值。信号盒32输出电流信号精度为0.01ma。
将公共端子和输入端子通过信号线与执行器相连接；调节数值修改键调整输入信号值；按测量功能键切换测试内容，可选择测试内容有：死区、回差、基本误差、始终点偏差、额定行程偏差、行程速度；按调零键，将容栅尺31此时位置定义为零点；按输出键信号盒发出电流信号控制执行器，直行程控制阀的阀杆动作带动容栅尺31，信号盒32记录容栅尺31的测量信号并自动计算出结果。在lcd屏幕上的测量值显示器，时时显示容栅尺31行程变化。选择测量进行死区、回差、基本误差、始终点偏差、额定行程偏差、行程速度的测试内容。依照国标方法进行自动计算。
本实用新型需要更换或拆卸原有控制阀，这大大节约了成本投入和时间，而其测量精度满足国标gb/t4213-2008要求。测试包括：控制阀寿命试验、死区、回差、基本误差、始终点偏差、额定行程偏差、整体测试、动态扫描、行程速度等。
本实用新型还可用于控制阀的性能验收测试和寿命试验，在验收时对控制阀性能进行把关，也是提高其性能和稳定性的重要手段，通过验证阀门是否能实现预期的功能，确保流程更顺利的启动。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种直行程控制阀测试装置，其特征在于，包括：
支撑架；
第一安装平台，所述第一安装平台通过球铰链设在所述支撑架上；
容栅位移传感器，所述容栅位移传感器设在所述第一安装平台上；和
连接件，所述连接件与所述容栅位移传感器的容栅尺相连。
2.根据权利要求1所述的直行程控制阀测试装置，其特征在于，所述支撑架的第一部分相对于所述支撑架的其余部分可竖直移动地设置。
3.根据权利要求2所述的直行程控制阀测试装置，其特征在于，所述支撑架为三脚架，所述支撑架包括：
架体，所述第一安装平台通过球铰链设在所述架体上；
三个支撑腿，每个所述支撑腿的上端部铰接在所述架体上，每个所述支撑腿包括多个腿部，相邻两个所述腿部沿所述支撑腿的长度方向可相对移动地设置；
配重部，所述配重部的上端部与所述架体相连；和
多个连接部，每个连接部的第一端部与所述配重部铰接，多个所述连接部的第二端部一一对应地与多个所述支撑腿的邻近所述架体的所述腿部铰接。
4.根据权利要求1所述的直行程控制阀测试装置，其特征在于，所述容栅位移传感器相对所述支撑架沿第一水平方向和第二水平方向可移动地设在所述第一安装平台上，所述第一水平方向垂直于所述第二水平方向。
5.根据权利要求4所述的直行程控制阀测试装置，其特征在于，所述第一安装平台包括：
固定部，所述固定部设在所述支撑架上，所述固定部具有第一螺纹孔；
移动部，所述移动部沿所述第一水平方向和所述第二水平方向中的一者可移动地设在所述固定部上，所述移动部具有第二螺纹孔，其中所述容栅位移传感器的信号盒沿所述第一水平方向和所述第二水平方向中的另一者可移动地设在所述移动部上；
第一锁紧件，所述第一锁紧件具有第一螺杆部，所述第一螺杆部螺纹配合在所述第一螺纹孔内，所述第一螺杆部的端部能够抵靠在所述移动部上；和
第二锁紧件，所述第二锁紧件具有第二螺杆部，所述第二螺杆部螺纹配合在所述第二螺纹孔内，所述第二螺杆部的端部能够抵靠在所述信号盒上。
6.根据权利要求1所述的直行程控制阀测试装置，其特征在于，进一步包括第二安装平台，所述第二安装平台可旋转地设在所述支撑架上，所述第二安装平台的旋转轴线沿竖直方向延伸，所述第一安装平台通过所述球铰链设在所述第二安装平台上。
7.根据权利要求6所述的直行程控制阀测试装置，其特征在于，所述支撑架上设有安装柱，所述第二安装平台可旋转地套设在所述安装柱上，所述第二安装平台具有第三螺纹孔，所述直行程控制阀测试装置进一步包括第三锁紧件，所述第三锁紧件具有第三螺杆部，所述第三螺杆部螺纹配合在所述第三螺纹孔内，所述第三螺杆部的端部能够抵靠在所述安装柱上。
8.根据权利要求6所述的直行程控制阀测试装置，其特征在于，所述第二安装平台具有球头腔以及与所述球头腔连通的第四螺纹孔，所述球头腔的上端敞开，所述球铰链包括：
球头，所述球头可转动地设在所述球头腔内；和
球杆，所述球杆与所述球头相连，所述第一安装平台设在所述球杆上，
所述直行程控制阀测试装置进一步包括第四锁紧件，所述第四锁紧件具有第四螺杆部，所述第四螺杆部螺纹配合在所述第四螺纹孔内，所述第四螺杆部的端部能够抵靠在所述球头上。
9.根据权利要求1所述的直行程控制阀测试装置，其特征在于，所述连接件的第一端部与所述容栅尺相连，所述连接件的第二端部设有安装槽，所述安装槽沿所述容栅尺的长度方向贯通所述连接件的所述第二端部，所述安装槽的一端敞开。
10.根据权利要求1或9所述的直行程控制阀测试装置，其特征在于，所述连接件包括多个伸缩段，相邻两个所述伸缩段沿所述连接件的长度方向可相对移动地设置。
技术总结