專利名稱：電子式電氣閥門定位器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
傳統(tǒng)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(jī)構(gòu)的擋板上，利用噴嘴上產(chǎn)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(qū)動氣動執(zhí)行器的氣壓，由于電磁鐵的吸力和閥門反 饋彈簧的拉力都會產(chǎn)生漂移，所以傳統(tǒng)的電氣閥門定位器的精度低、穩(wěn)定性差、 抗振能力低。為了解決傳統(tǒng)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(yù)先設(shè)定的程序，由微處理器將控制信號與閥門反饋信號進(jìn)行 比較，將比較的結(jié)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(yōu)點是精度高、穩(wěn)定性好、漂移小，但它存有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不能用于控制工作電源需要24VDC、 100mA--200mA大通徑的通用電磁閥。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(guān)閉的電磁閥，其結(jié)構(gòu)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(shù)轉(zhuǎn)換器、 標(biāo)準(zhǔn)信號比較器、高死區(qū)比較器、低死區(qū)比較器、閥門開啟驅(qū)動放大器和閥門排 氣驅(qū)動放大器，閥位傳感器接在模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與標(biāo) 準(zhǔn)信號比較器的同相輸入端連接，標(biāo)準(zhǔn)信號比較器的反相輸入端與調(diào)節(jié)器的輸出 端連接，標(biāo)準(zhǔn)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(qū)比較器 的同相輸入端連接，另一路輸出與低死區(qū)比較器的反相輸入端連接，高死區(qū)比較 器的輸出端上接有閥門開啟驅(qū)動放大器，該閥門開啟驅(qū)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(lián)在連通氣源與閥門之間的進(jìn)氣管路中，低 死區(qū)比較器的輸出端上接有閥門排氣驅(qū)動放大器，該閥門排氣驅(qū)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(lián)在閥門的排氣管路中。上述的閥位傳感器包括一精密可調(diào)電阻，該精密可調(diào)電阻的滑動臂上接有連 桿，該連桿與閥門的閥桿活動連接。為了拓展控制電路的功能，在模數(shù)轉(zhuǎn)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(guī)格型號，便于采購和安裝，上述的模數(shù)轉(zhuǎn)換 器是一比較器，精密可調(diào)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，閥門的閥桿位置的變化通過連 桿帶動精密可調(diào)電阻的滑動臂在精密可調(diào)電阻上滑動，改變接在模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端上的阻值，使該輸入端的電位改變，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端輸出2V—10V的 電壓，該電壓加到標(biāo)準(zhǔn)信號比較器的同相輸入端，由調(diào)節(jié)器輸出的4mA—20mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號經(jīng)一 500Q的電阻變成2V—10V的電壓，加入到標(biāo)準(zhǔn)信號比較器的反 相輸入端，該兩個電壓的差值經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)信號比較器放大后，輸入到高死區(qū)比較器的 同相輸入端和低死區(qū)比較器的反相輸入端，分別與設(shè)定的高死區(qū)比較器反相輸入 端上的高死區(qū)電壓和低死區(qū)比較器同相輸入端上的低死區(qū)電壓進(jìn)行比較1、當(dāng)
放大后的差值電壓大于高死區(qū)電壓時，高死區(qū)比較器輸出高電壓，接通閥門開啟 驅(qū)動放大器，閥門開啟電磁閥得電開啟，使閥門的閥桿位置正方向位移，精密可 調(diào)電阻的滑動臂正方向滑動，降低模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端上的電位，從而降低模數(shù)轉(zhuǎn) 換器的輸出電壓，進(jìn)而通過標(biāo)準(zhǔn)信號比較器、高死區(qū)比較器和閥門開啟驅(qū)動放大 器使閥桿穩(wěn)定在對應(yīng)于死區(qū)位置處，此時，低死區(qū)比較器輸出低電壓，閥門排氣 驅(qū)動放大器截止、閥門排氣電磁閥關(guān)閉；2、當(dāng)放大后的差值電壓小于低死區(qū)電 壓時，高死區(qū)比較器輸出低電壓，閥門開啟驅(qū)動放大器截止，閥門開啟電磁閥失 電關(guān)閉，低死區(qū)比較器輸出高電壓，閥門排氣驅(qū)動放大器導(dǎo)通，閥門排氣電磁閥 得電導(dǎo)通，將控制閥桿位置的閥門中的氣排出，使閥桿穩(wěn)定在死區(qū)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(jié)構(gòu)簡單，體積小，是傳統(tǒng)電氣閥門定位器體積的1/3—1/2;2、無彈性元件，抗振性強(qiáng)；3、不耗氣，功耗低，正常耗電小于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(wěn)壓；5、 精度高，漂移小，穩(wěn)定性好，使用壽命長，安裝后多年不需要調(diào)試維修；6、更適用于遙控閥，當(dāng)氣源出現(xiàn)故障時，閥桿的位置處于保持狀態(tài)。

本實用新型的實施例結(jié)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(jié)構(gòu)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(wèi)為殼體，2為連桿，3為精密可調(diào)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為閥桿，9為閥門，IO為進(jìn)氣 口， ll為出氣口， 12為進(jìn)氣管路，13為排氣口， 14為排氣管路，IC1—l為模數(shù) 轉(zhuǎn)換器，IC1--2和三極管G5構(gòu)成電壓電流變換器，IC2—1為標(biāo)準(zhǔn)信號比較器，IC3—1為高死區(qū)比較器，IC3—2為低死區(qū)比較器，IC1—1、 IC1--2、 IC2—1、 IC3—1和IC3—2統(tǒng)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共用一只運算放大器，IC4為三端集成穩(wěn)壓器， 三極管Gl和G2構(gòu)成閥門開啟驅(qū)動放大器，三極管G3和G4構(gòu)成閥門排氣驅(qū)動 放大器，A為+24V電源輸入端，B為由調(diào)節(jié)器輸出的4mA""20mA的標(biāo)準(zhǔn)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(guān)閉的電磁閥，閥位傳感器包括一精密可調(diào)電阻3，該精 密可調(diào)電阻3的滑動臂上接有連桿2，該連桿2與閥門9的閥桿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(shù)轉(zhuǎn)換器IC1—1、標(biāo)準(zhǔn)信號比較器IC2—1、高死區(qū)比較器IC3—1、 低死區(qū)比較器IC3^2、閥門開啟驅(qū)動放大器G1和G2、閥門排氣驅(qū)動放大器G3 和G4，模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1一1是一比較器，精密可調(diào)電阻3的滑動臂與該比較器的 同向輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC1—1的輸出端與標(biāo)準(zhǔn)信號比較器IC2—1的同相 輸入端連接，標(biāo)準(zhǔn)信號比較器IC2—1的反相輸入端與調(diào)節(jié)器的輸出端連接，標(biāo) 準(zhǔn)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(qū)比較器IC3 一l的同相輸入端連接，另一路輸出與低死區(qū)比較器IC3""2的反相輸入端連接， 高死區(qū)比較器IC3—1的輸出端上接有閥門開啟驅(qū)動放大器Gl和G2，該閥門開 啟驅(qū)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(lián)在連通氣源與閥門之間的進(jìn)氣管路12中，低死區(qū)比較器IC3—2的輸出端上 接有閥門排氣驅(qū)動放大器G3和G4，該閥門排氣驅(qū)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(lián)在闊門的排氣管路14中。
為了拓展控制電路的功能，在模數(shù)轉(zhuǎn)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(diào)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(jìn)氣口IO、排氣口ll 固接在殼體1側(cè)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(diào)電阻3的滑動臂在殼體1的背面與連桿2連接。
權(quán)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(guān)閉的電磁閥，其特征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(shù)轉(zhuǎn)換器(IC1-1)、標(biāo)準(zhǔn)信號比較器(IC2-1)、高死區(qū)比較器(IC3-1)、低死區(qū)比較器(IC3-2)、閥門開啟驅(qū)動放大器(G1和G2)、閥門排氣驅(qū)動放大器(G3和G4)，閥位傳感器接在模數(shù)轉(zhuǎn)換器(IC1-1)的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(IC1-1)的輸出端與標(biāo)準(zhǔn)信號比較器(IC2-1)的同相輸入端連接，標(biāo)準(zhǔn)信號比較器(IC2-1)的反相輸入端與調(diào)節(jié)器的輸出端連接，標(biāo)準(zhǔn)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(qū)比較器(IC3-1)的同相輸入端連接，另一路輸出與低死區(qū)比較器(IC3-2)的反相輸入端連接，高死區(qū)比較器(IC3-1)的輸出端上接有閥門開啟驅(qū)動放大器(G1和G2)，該閥門開啟驅(qū)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(lián)在連通氣源與閥門之間的進(jìn)氣管路(12)中，低死區(qū)比較器(IC3-2)的輸出端上接有閥門排氣驅(qū)動放大器(G3和G4)，該閥門排氣驅(qū)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(lián)在閥門的排氣管路(14)中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式電氣閥門定位器，其特征是閥位傳感器包 括一精密可調(diào)電阻(3)，該精密可調(diào)電阻(3)的滑動臂上接有連桿(2)，該連 桿(2)與閥門(9)的閥桿(8)活動連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式電氣閥門定位器，其特征是在模數(shù)轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求1或3所述的電子式電氣閥門定位器，其特征是模數(shù)轉(zhuǎn)換器dd一O是一比較器，精密可調(diào)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(guān)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(shù)轉(zhuǎn)換器、標(biāo)準(zhǔn)信號比較器、高死區(qū)比較器、低死區(qū)比較器、閥門開啟驅(qū)動放大器和閥門排氣驅(qū)動放大器，閥門開啟電磁閥串聯(lián)在連通氣源與閥門之間的進(jìn)氣管路中，閥門排氣電磁閥串聯(lián)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(jié)構(gòu)簡單，體積小，抗振性強(qiáng)，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(wěn)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(yōu)先權(quán)日2007年2月15日
發(fā)明者張文成 申請人:張文成