電子式電氣閥門定位器的製作方法

2023-07-12 20:17:41

專利名稱：電子式電氣閥門定位器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種閥門的控制裝置，更具體說是一種電子式電氣閥門定位器。
背景技術：
傳統的電氣閥門定位器，是由電磁鐵的吸力和閥門反饋彈簧的拉力共同作用 在噴嘴一擋板機構的擋板上，利用噴嘴上產生的背壓作為氣動放大器的控制信 號，由氣動放大器的輸出去驅動氣動執行器的氣壓，由於電磁鐵的吸力和閥門反 饋彈簧的拉力都會產生漂移，所以傳統的電氣閥門定位器的精度低、穩定性差、 抗振能力低。為了解決傳統電氣閥門定位器所存在的弊端，市場上推出了智能閥 門定位器，它是按預先設定的程序，由微處理器將控制信號與閥門反饋信號進行 比較，將比較的結果通過輸出信號去控制微型電磁閥或壓電閥，由微型電磁閥或 壓電閥來控制氣動放大器，通過氣動放大器來控制氣源，這種智能閥門定位器的 主要優點是精度高、穩定性好、漂移小，但它存有結構複雜、不能用於控制工作電源需要24VDC、 100mA--200mA大通徑的通用電磁閥。 發明內容本實用新型的目的是提供一種結構簡單、能直接用大通徑的電磁閥控制氣源 輸出的電子式電氣閥門定位器。為了實現上述的目的，所提供的電子式電氣閥門定位器，包括閥位傳感器、 控制電路和由控制電路開啟或關閉的電磁閥，其結構特點是電磁閥是大通徑的電
磁閥，電磁閥包括閥門開啟電磁閥和閥門排氣電磁閥，控制電路包括模數轉換器、 標準信號比較器、高死區比較器、低死區比較器、閥門開啟驅動放大器和閥門排 氣驅動放大器，閥位傳感器接在模數轉換器的輸入端，模數轉換器的輸出端與標 準信號比較器的同相輸入端連接，標準信號比較器的反相輸入端與調節器的輸出 端連接，標準信號比較器的輸出端有兩路輸出，其中的一路輸出與高死區比較器 的同相輸入端連接，另一路輸出與低死區比較器的反相輸入端連接，高死區比較 器的輸出端上接有閥門開啟驅動放大器，該閥門開啟驅動放大器的輸出端上接有 閥門開啟電磁閥，閥門開啟電磁閥串聯在連通氣源與閥門之間的進氣管路中，低 死區比較器的輸出端上接有閥門排氣驅動放大器，該閥門排氣驅動放大器的輸出 端上接有閥門排氣電磁閥，閥門排氣電磁閥串聯在閥門的排氣管路中。上述的閥位傳感器包括一精密可調電阻，該精密可調電阻的滑動臂上接有連 杆，該連杆與閥門的閥杆活動連接。為了拓展控制電路的功能，在模數轉換器的輸出端還接有電壓電流變換器。為了減少控制電路中元器件的規格型號，便於採購和安裝，上述的模數轉換 器是一比較器，精密可調電阻的滑動臂與該比較器的同向輸入端連接。本實用新型所提供的電子式電氣閥門定位器，閥門的閥杆位置的變化通過連 杆帶動精密可調電阻的滑動臂在精密可調電阻上滑動，改變接在模數轉換器輸入端上的阻值，使該輸入端的電位改變，由模數轉換器的輸出端輸出2V—10V的 電壓，該電壓加到標準信號比較器的同相輸入端，由調節器輸出的4mA—20mA 的標準信號經一 500Q的電阻變成2V—10V的電壓，加入到標準信號比較器的反 相輸入端，該兩個電壓的差值經標準信號比較器放大後，輸入到高死區比較器的 同相輸入端和低死區比較器的反相輸入端，分別與設定的高死區比較器反相輸入 端上的高死區電壓和低死區比較器同相輸入端上的低死區電壓進行比較1、當
放大後的差值電壓大於高死區電壓時，高死區比較器輸出高電壓，接通閥門開啟 驅動放大器，閥門開啟電磁閥得電開啟，使閥門的閥杆位置正方向位移，精密可 調電阻的滑動臂正方向滑動，降低模數轉換器輸入端上的電位，從而降低模數轉 換器的輸出電壓，進而通過標準信號比較器、高死區比較器和閥門開啟驅動放大 器使閥杆穩定在對應於死區位置處，此時，低死區比較器輸出低電壓，閥門排氣 驅動放大器截止、閥門排氣電磁閥關閉；2、當放大後的差值電壓小於低死區電 壓時，高死區比較器輸出低電壓，閥門開啟驅動放大器截止，閥門開啟電磁閥失 電關閉，低死區比較器輸出高電壓，閥門排氣驅動放大器導通，閥門排氣電磁閥 得電導通，將控制閥杆位置的閥門中的氣排出，使閥杆穩定在死區位置處。本實用新型所提供的電子式電氣閥門定位器，其有益效果是1、不需要減 壓閥和氣動放大器，結構簡單，體積小，是傳統電氣閥門定位器體積的1/3—1/2;2、無彈性元件，抗振性強；3、不耗氣，功耗低，正常耗電小於24VX10mA; 4、 閥門開啟電磁閥和閥門排氣電磁閥的通徑大，對氣源要求低，不需要穩壓；5、 精度高，漂移小，穩定性好，使用壽命長，安裝後多年不需要調試維修；6、更適用於遙控閥，當氣源出現故障時，閥杆的位置處於保持狀態。

本實用新型的實施例結合附圖加以說明，其中圖1是實施例所述的電子式電氣閥門定位器電路結構原理圖；圖2是閥位傳感器在電子式電氣閥門定位器殼體上的安裝示意圖。圖中l為殼體，2為連杆，3為精密可調電阻，4為閥門開啟電磁閥，5為 閥門排氣電磁閥，6為電路板，7為電纜出線口， 8為閥杆，9為閥門，IO為進氣 口， ll為出氣口， 12為進氣管路，13為排氣口， 14為排氣管路，IC1—l為模數 轉換器，IC1--2和三極體G5構成電壓電流變換器，IC2—1為標準信號比較器，IC3—1為高死區比較器，IC3—2為低死區比較器，IC1—1、 IC1--2、 IC2—1、 IC3—1和IC3—2統一選用LM358運算放大器，其中的IC1—1、 IC1^2共用一 只運算放大器，IC3—1和IC3--2共用一隻運算放大器，IC4為三端集成穩壓器， 三極體Gl和G2構成閥門開啟驅動放大器，三極體G3和G4構成閥門排氣驅動 放大器，A為+24V電源輸入端，B為由調節器輸出的4mA""20mA的標準信號 輸入端，C為接地端，D為電壓電流變換器的輸出端。
具體實施方式
參照附圖，實施例所述的電子式電氣閥門定位器，包括閥位傳感器、控制電 路和由控制電路開啟或關閉的電磁閥，閥位傳感器包括一精密可調電阻3，該精 密可調電阻3的滑動臂上接有連杆2，該連杆2與閥門9的閥杆8活動連接，電 磁閥是大通徑的電磁閥，電磁閥包括閥門開啟電磁閥4和閥門排氣電磁閥5，控 制電路包括模數轉換器IC1—1、標準信號比較器IC2—1、高死區比較器IC3—1、 低死區比較器IC3^2、閥門開啟驅動放大器G1和G2、閥門排氣驅動放大器G3 和G4，模數轉換器IC1一1是一比較器，精密可調電阻3的滑動臂與該比較器的 同向輸入端連接，模數轉換器IC1—1的輸出端與標準信號比較器IC2—1的同相 輸入端連接，標準信號比較器IC2—1的反相輸入端與調節器的輸出端連接，標 準信號比較器IC2—1的輸出端有兩路輸出，其中的一路輸出與高死區比較器IC3 一l的同相輸入端連接，另一路輸出與低死區比較器IC3""2的反相輸入端連接， 高死區比較器IC3—1的輸出端上接有閥門開啟驅動放大器Gl和G2，該閥門開 啟驅動放大器Gl和G2的輸出端上接有閥門開啟電磁閥4,閥門開啟電磁閥4 串聯在連通氣源與閥門之間的進氣管路12中，低死區比較器IC3—2的輸出端上 接有閥門排氣驅動放大器G3和G4，該閥門排氣驅動放大器G3和G4的輸出端 上接有閥門排氣電磁閥5，閥門排氣電磁閥5串聯在闊門的排氣管路14中。
為了拓展控制電路的功能，在模數轉換器IC1一1的輸出端還接有電壓電流 變換器IC1一2和G5。
在本實施例中，控制電路組裝在電路板6上，精密可調電阻3、閥門開啟電 磁閥4，閥門排氣電磁閥5，電路板6固接在殼體1正面，進氣口IO、排氣口ll 固接在殼體1側面，電纜出線口 7固接在殼體1底面，排氣口 13固接在殼體1 背面，精密可調電阻3的滑動臂在殼體1的背面與連杆2連接。
權利要求1、一種電子式電氣閥門定位器，包括閥位傳感器、控制電路和由控制電路開啟或關閉的電磁閥，其特徵是電磁閥是大通徑的電磁閥，電磁閥包括閥門開啟電磁閥(4)和閥門排氣電磁閥(5)，控制電路包括模數轉換器(IC1-1)、標準信號比較器(IC2-1)、高死區比較器(IC3-1)、低死區比較器(IC3-2)、閥門開啟驅動放大器(G1和G2)、閥門排氣驅動放大器(G3和G4)，閥位傳感器接在模數轉換器(IC1-1)的輸入端，模數轉換器(IC1-1)的輸出端與標準信號比較器(IC2-1)的同相輸入端連接，標準信號比較器(IC2-1)的反相輸入端與調節器的輸出端連接，標準信號比較器(IC2-1)的輸出端有兩路輸出，其中的一路輸出與高死區比較器(IC3-1)的同相輸入端連接，另一路輸出與低死區比較器(IC3-2)的反相輸入端連接，高死區比較器(IC3-1)的輸出端上接有閥門開啟驅動放大器(G1和G2)，該閥門開啟驅動放大器(G1和G2)的輸出端上接有閥門開啟電磁閥(4)，閥門開啟電磁閥(4)串聯在連通氣源與閥門之間的進氣管路(12)中，低死區比較器(IC3-2)的輸出端上接有閥門排氣驅動放大器(G3和G4)，該閥門排氣驅動放大器(G3和G4)的輸出端上接有閥門排氣電磁閥(5)，閥門排氣電磁閥(5)串聯在閥門的排氣管路(14)中。
2、 根據權利要求1所述的電子式電氣閥門定位器，其特徵是閥位傳感器包 括一精密可調電阻(3)，該精密可調電阻(3)的滑動臂上接有連杆(2)，該連 杆(2)與閥門(9)的閥杆(8)活動連接。
3、 根據權利要求1所述的電子式電氣閥門定位器，其特徵是在模數轉換器 (IC1一1)的輸出端還接有電壓電流變換器(IC1^2和G5)。
4、 根據權利要求1或3所述的電子式電氣閥門定位器，其特徵是模數轉換器dd一O是一比較器，精密可調電阻(3)的滑動臂與該比較器的同向輸入 端連接。
專利摘要一種電子式電氣閥門定位器，包括閥位傳感器、控制電路和由控制電路開啟或關閉的電磁閥，電磁閥是大通徑的電磁閥，電磁閥包括閥門開啟電磁閥和閥門排氣電磁閥，控制電路包括模數轉換器、標準信號比較器、高死區比較器、低死區比較器、閥門開啟驅動放大器和閥門排氣驅動放大器，閥門開啟電磁閥串聯在連通氣源與閥門之間的進氣管路中，閥門排氣電磁閥串聯在閥門的排氣管路中。這種電子式電氣閥門定位器，不需要減壓閥和氣動放大器，結構簡單，體積小，抗振性強，功耗低，閥門開啟電磁閥和閥門排氣電磁閥的通徑大，對氣源要求低，精度高，漂移小，穩定性好，使用壽命長。
文檔編號F16K31/02GK201007798SQ200720018800
公開日2008年1月16日 申請日期2007年2月15日 優先權日2007年2月15日
發明者張文成 申請人:張文成