可編程數字溫控比例閥的製作方法

2023-06-09 15:27:01 1

專利名稱：可編程數字溫控比例閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於集中供暖散熱器的溫度調節比例閥，其特徵是採用嵌 入式計算機實現數字控制，可以對散熱器的供暖溫度和供暖時間進行編程設定，在不同 時間段內實現不同溫度的自動調節。
背景技術：
集中供暖在我國北方地區廣泛採用，對室內採暖散熱器進行溫度自動控制，可 以有效地節約能源、改善居室環境、提高生活的便利性。當前出現了多種類型的溫度調 節閥，但是只能實現單一的溫度設定和調節，即溫度一旦設定，將一直按照同樣的溫度 供暖，如果要改變供暖溫度則必須重新設定，不能根據用戶的實際需要(例如辦公室， 在上班時間溫度要求20°C左右，下班及休息日溫度保持為5°C左右即可)對房間溫度實 現分時間段動態調節，不能真正實現按需供暖，因而使用過程中仍然存在大量的能源浪 費，節能效果不佳，使用很不方便。發明內容為了克服現有溫度調節閥不能實現供暖溫度分時間段編程控制的不足，進一步 提高節能效果，本實用新型提供一種可編程的數字溫控比例閥，該閥不但具有溫度編程 控制能力，而且具有供暖時間編程和預約功能，以一個星期為周期，可以在不同時間段 設定不同的預約溫度，該溫控閥將按照編程設定信息自動進行溫度調節。本實用新型解決技術問題所採用的技術方案是可編程數字溫控比例閥包括感 溫裝置與閥門執行機構，具有一個計算機控制主板，有一個溫度傳感器和一個用戶編程 面板與控制主板電連接，閥門執行機構採用步進電機驅動，步進電機相繞組電連接到控 制主板的步進電機驅動接口。上述可編程數字溫控比例閥的用戶編程面板由LCD液晶板和按鈕盤構成，安裝 於防護罩的外表面。上述可編程數字溫控比例閥的控制主板上具有一組步進電機驅動電路和一個串 行通信接口。本實用新型的工作原理是控制主板通過與之相連的溫度傳感器採集實際溫 度，與當前時間段的用戶設定溫度進行比較，將比較結果進行運算，變成步進電機的控 制信號，輸出到步進電機驅動接口電路，由步進電機驅動接口電路進行放大後驅動步進 電機產生機械轉動，再通過機械減速裝置進行減速和轉矩(力)放大，通過閥杆驅動閥芯 運動，使閥門開口增大或減小，根據溫度偏差大小按比例改變流過散熱器的熱水流量， 從而達到分時間段控制溫度的目的。本實用新型的有益效果是用於集中供暖散熱器的溫度控制，可以對供暖溫度 和供暖時間進行編程設定，根據不同時間段的實際需要動態調整供暖溫度，有效地節約 能源；閥門採用比例調節，具有較高的調節精度。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的結構剖面圖。圖2是本實用新型計算機控制系統一實施例原理框圖。圖中，1.控制主板，2.用戶編程面板，3.溫度傳感器，4.電源，5.步進電機驅 動接口，6.步進電機，7.機械減速器，9.密封壓蓋，10.密封填料，11.閥杆，12.閥芯， 13.密封圈，14.閥體，15.防護罩，31.單片機，32.用戶程序存儲器，33.LCD液晶板， 34.按鈕盤，35.串行通信接口。
具體實施方式
如
圖1所示，由步進電機(6)、機械減速器(7)、閥杆(11)、閥芯(12)和閥體 (14)等構成電動比例閥門，步進電機(6)為閥門驅動電機，其輸出軸連接到機械減速器 (7),機械減速器(7)的輸出連接閥杆(11)，通過閥杆(11)驅動閥芯(12)相對於閥體 (14)運動。閥芯(12)與閥體(14)之間安裝密封圈(13)，閥杆(11)的周圍裝有密封填 料(10)，並通過密封壓蓋(9)壓緊密封。步進電機(6)、機械減速器(7)安放在防護罩(15)的內部，此外防護罩(15)內 部還安放控制主板(1)和電源(4)，控制主板上的步進電機驅動接口連接到步進電機(6) 的相繞組。防護罩(15)的上(外)面安裝用戶編程面板(2)，並在上部開口安裝溫度傳 感器(3)，用戶編程面板(2)、溫度傳感器(3)、電源(4)都電連接到控制主板(1)。通 過用戶編程面板(2)對供暖溫度和供暖時間進行編程設定，設定數據存儲在控制主板(1) 上。控制主板(1)通過溫度傳感器(3)採集環境溫度，與用戶設定溫度進行比較運算， 生成控制信息驅動步進電機(6)動作，步進電機(6)通過機械減速器(7)和閥杆(11)驅 動閥芯(12)轉動，改變閥門開口大小。圖2所示為本實用新型控制系統一實施例，單片機(31)採用MSP430系列超低 功耗單片機，承擔全部的控制和管理任務，其內部的flash ROM中存放系統的控制和管 理程序，與之連接的EEPROM(32)存儲用戶編程信息；LCD液晶板(33)和按鈕盤(34) 構成用戶編程接口，連接到單片機(31)的模擬總線；模擬總線採用單片機(31)的埠 P1.0 P1.7以及P2.3、P2.4、P3.6、P3.7實現。以8隻電晶體為核心構成步進電機驅動 接口(5)，連接到單片機(31)的控制輸出埠 P2.0、P2.1、P2.2和P3.0，將單片機(31) 的輸出控制信號進行放大，然後驅動步進電機(6)運動。數字溫度傳感器(3)連接到單片 機(31)的埠 P2.5，實現溫度採集。串行通信接口(35)連接單片機的串口引腳P3.4、 P3.5,構成遠程編程接口，可以實現網絡化應用。
權利要求1.一種可編程數字溫控比例閥，包括感溫裝置與閥門執行機構，其特徵是具有一 個計算機控制主板，有一個溫度傳感器和一個用戶編程面板與控制主板電連接，閥門執 行機構採用步進電機驅動，步進電機相繞組電連接到控制主板的步進電機驅動接口。
2.根據權利要求1所述的可編程數字溫控比例閥，其特徵是用戶編程面板由LCD 液晶板和按鈕盤構成，安裝於防護罩的外表面。
3.根據權利要求1所述的可編程數字溫控比例閥，其特徵是控制主板上具有一組 步進電機驅動電路和一個串行通信接口。
專利摘要本申請公開了一種可編程數字溫控比例閥，在閥體上安裝有一防護罩，防護罩外面安裝一用戶編程面板，防護罩開孔處安裝一溫度傳感器，防護罩內安裝有控制主板、步進電機、機械減速器和供電電池。控制主板與用戶編程面板、溫度傳感器以及供電電池電連接，控制主板的控制輸出信號連接到步進電機，步進電機輸出軸連接到機械減速器，機械減速器的輸出通過閥杆連接到閥芯。本申請用於集中供暖散熱器的溫度控制，能夠對供暖溫度和供暖時間進行編程設定，實現自動化按需供暖，可有效節約能源。
文檔編號F16K31/66GK201795137SQ20092028097
公開日2011年4月13日 申請日期2009年12月18日 優先權日2009年12月18日
發明者王婕, 王寶仁 申請人:王寶仁