自力式调节器和用于该自力式调节器的位置传感器系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种自力式调节器和用于该自力式调节器的位置传感器系统，自力式调节器用于调节尤其是生产工艺设备的工作流体流动，该自力式调节器包括调节阀和被设计用于作动该调节阀且只从工作流体流动和/或工作流体中获得用以提供作动力的供应能量的伺服驱动装置，设有与该调节阀联接的磁场源，使得该磁场源跟随调节阀的运动，以便由磁传感器从磁场源的运动来确定调节阀的位置。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于调节尤其是生产工艺设备的工作流体流动的自力式调节器(ROH)，所述设备例如是燃气供应、热水供应且尤其是废水供应和/或供暖的设备，或尤其是不动产的加热设备和/或冷却设备、能量远程供热设备等，或是用于加热和冷却工艺流体尤其是工业工程流体的设备。自力式调节器也被用在有爆炸危险的设备中，因为缺少附加的辅助能量造成爆炸危险明显降低。
技术介绍
自力式调节器不需要外部供能来驱动调节器，尤其不需要供电和气压，如外部长久供应气压以实现预设的或变化的调节方法或控制方法。自力式调节器包括调节阀和被设计用于机械作动该调节阀的伺服驱动装置，在此，用以提供相应作动力以调节调节阀的供能只从待调节的工作流体流动或工作流体中汲取，由此，用于生产工艺设备的自力式调节器与需要辅助能量型调节器的区别就是不必给调节器供应(除了已存在于工作流体内或工作流体流动内的能量外)附加的待贡献的驱动能量，如电流或气压以便能完成其设定任务还有其测量功能和/或调节功能。生产工艺设备所用调节器的调节/控制尤其只包括三个主要功能，即，测量工作参数、调节工作参数和根据调节和/或控制程序执行调节运动。因为自力式调节器不要求外界辅助能量供应，故因缺少附加的能量供应而运行成本和还有安装成本低。对于保证自力式调节器的功能性来说重要的是使部件与上述主要功能适当调配。自力式调节器被证明是低成本且耐操作的部件。恰好在涉及安全的应用领域经常使用自力式调节器，因为它本身可以在驱动能量供应失效时继续可靠工作。
技术实现思路
本技术的任务是克服现有技术的缺点，尤其如此改善用于调节尤其是生产工艺设备的工作流体流动的自力式调节器，即，可以检查该自力式调节器的正确功能性，尤其这涉及其调节/控制和/或现场功能，而不必抛弃无需外部供能的基本原理。据此规定一种用于调节尤其是生产工艺设备的工作流体流动的自力式调节器，该设备例如是优选建筑工程或能量远程供热设备的燃气供应、供水和/或供暖设备，尤其是加热设备和/或冷却设备。本技术的自力式调节器可被考虑用于温度调节、压力调节、体积流量调节或压差调节。自力式调节器具有尤其可相对阀座改变工作流体流动的流通横截面的调节阀和如此设计用于作动调节阀的伺服驱动装置，即只从工作流体流动和/或工作流体中考虑用以提供作动力的供应能量。尤其是，自力式调节器利用工作流体流动的不同工作参数，如压差和温差但也有密度差，作为能量源。可通过相应能量转换从工作流体流动的不同物理参数中提供足够能量，以便例如按照恒定的理论值/实际值比较控制来处理调节阀位置。根据本技术，自力式调节器具有磁场源，如磁体、尤其是永磁体，其与调节阀在结构上联接，使得它跟随调节阀的运动，且其运动可以借助磁传感器来测量以确定调节阀的、尤其相对于阀座的位置。在此，该磁传感器也可以是自力式调节器的一部分。但根据本技术，该磁传感器不一定已经安装在自力式调节器上，而是例如可以为了后续安装、升级和/或暂时测量应用被尤其可拆卸地安装在已有的自力式调节器上。对此，自力式调节器可以具有对接站或容放站，其通过移动的尤其是标准化的磁传感器，如AMR传感器，被位置固定或调节器壳体固定地占据。该对接站可以形成在调节器的壳体部，如调节阀壳体或者伺服驱动装置壳体或其一部分上，以保证磁传感器的尤其是相对于可相对它活动安装的尤其被壳体保护的移动的磁场源的位置固定的对接位置。该磁传感器或除了磁传感器外还可具有其它电子部件或逻辑组件如分析装置等的磁传感器单元不一定与本技术的调节器长久联接。相反，在该调节器壳体上的对接站可以只被设计成暂时对接且位置固定地定位移动式手持磁传感器(手持式)，以便操作者能位置固定地将移动式磁传感器装置单元安放并保持在调节器壳体上，以便直接依据该磁场源的永久磁场来测定调节阀的当前位置。在测量后，操作者可以取下磁传感器或磁传感器单元并对另一个自力式调节器进行下次测量。为了磁传感器单元的逻辑组件或分析装置能识别待检调节器的具体特点和独有特征，磁传感器单元具有读取器，其例如可以读取安置在调节器外表面上的专属仪器信息如条形码，以便随后可以通过尤其是标准化的磁传感器或尤其是标准化的磁传感器单元进行仪器单独测量。该磁传感器可以是自力式调节器的一部分，它尤其直接安装在调节器壳体的外表面上，或甚至位于其内表面上，在此应规定相应的对外数据传输功能。该传感器无需使用自身能量源，相反，能量源例如可以通过操作者移动地安装到自力式调节器上，从而供应能量被暂时且非接触地传给该传感器。仅供电的一眨眼功夫完成位置测量。在本技术的优选实施方式中，该磁传感器也可通过磁针，如指南针来实现，其根据安装在调节阀上的磁体尤其是永磁体的位置跟随永磁体的磁场线，从而可以由磁针可视显示出该位置。如果该磁传感器应已安装在自力式调节器上，则可以事先采取位置测量的初始化。对于磁传感器外设的情况，设有位置止挡来初始化位置测量。显然，该磁场源也可以通过递增的磁体部被安置在调节阀杆上，以提供增量测量结果。在本技术的优选实施方式中，如此构成用于磁传感器的对接站，即，当磁传感器被固定安装在对接位置时，待对接的磁传感器相对于磁场源的固定的轴向和径向位置被固定下来。尤其是磁传感器接合承座具有用于尤其以可分离方式将磁传感器固定在对接位置上的固定机构。对接站优选包括平移滑动轴承，可借此将磁传感器或磁传感器单元装入对接位置，在此，对接止挡限定在平移插装方向上的最终位置。接着，固定机构可以阻止该磁传感器与插装方向相反地移动，从而相对于可相对它运动的磁场源位置固定地保持所述磁传感器或磁传感器单元。此时，优选呈筒形的支承滑动面根据凸起/凹槽/结构形式形成在调节器壳体以及磁传感器壳体上。操作者也可以在测量中手持测量传感器。该调节器(ROH)的壳体结构优选尤其至少沿磁体的运动范围或运动幅度由非磁性材料构成，以便由磁场源产生的磁场保持不受包围磁场源的壳体影响。铝、奥氏体钢、黄铜、青铜、塑料或类似物可被视为非磁性材料的例子。磁场源优选被固定在与调节阀传力配合连接的调节杆上或完全由调节杆材料包围安装，在此，磁场源在调节杆上的安装位置尤其位于调节杆的与调节阀相对的轴向端区域内和/或该伺服驱动装置的背对调节阀的一侧。在本技术的改进方案中规定，该磁场源设置在伺服驱动装置的传力件的尤其是非磁性端部内，该传力件与调节阀以传力或传递运动方式相连，其中该端部的非磁性材料尤其是铝、奥氏体钢、黄铜、青铜、塑料或类似物，在此，尤其是该磁场源被非磁性材料尤其是完全包围，且尤其是包封注塑。例如可以由构成调节杆的铝材或塑料包围地埋设永磁体。通过这种方式，该磁场源被保护起来以免外部和内部的腐蚀影响。在本技术的一个优选实施方式中，根据本技术的自力式调节器包括优选布置在壳体外的磁传感器，而仍然可以获知在磁传感器和磁场源之间的相对运动。在该实施方式中，上述对接站可以已经被一个磁传感器占用。在此，将磁传感器设置在对接站中可以是永久的，或是可拆卸的以便能更换磁传感器。该磁场源安置在壳体，如调节阀壳体、伺服驱动装置壳体或例如能形成灯笼结构或调节器壳体的其它壳体结构内，而该磁传感器尤其是位于该壳体外。在本技术的一个改进方案中，该磁传感器与显示器和/或分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自力式调节器(1)，该自力式调节器用于调节工作流体流动并包括调节阀(3)和伺服驱动装置(5)，该伺服驱动装置被设计用于作动所述调节阀(3)并且只从所述工作流体流动和/或所述工作流体获得供应能量以提供作动力，其特征是，设有与所述调节阀(3)联接的磁场源，使得该磁场源跟随所述调节阀(3)的运动，以便借助磁传感器(53)确定所述磁场源的运动进而获得所述调节阀的位置。

【技术特征摘要】
2015.05.07 DE 102015005921.11.一种自力式调节器(1)，该自力式调节器用于调节工作流体流动并包括调节阀(3)和伺服驱动装置(5)，该伺服驱动装置被设计用于作动所述调节阀(3)并且只从所述工作流体流动和/或所述工作流体获得供应能量以提供作动力，其特征是，设有与所述调节阀(3)联接的磁场源，使得该磁场源跟随所述调节阀(3)的运动，以便借助磁传感器(53)确定所述磁场源的运动进而获得所述调节阀的位置。2.根据权利要求1所述的自力式调节器(1)，其特征是，所述磁场源被安装在与所述调节阀(3)以力锁合方式连接的调节杆(41)上。3.根据权利要求1或2所述的自力式调节器(1)，其特征是，所述磁场源安装在所述自力式调节器的壳体以内，其中所述壳体至少在所述磁场源附近由非磁性材料构成。4.根据权利要求1所述的自力式调节器(1)，其特征是，所述调节器包括磁传感器(53)，该磁传感器安置在壳体以外，从而能测知在所述磁传感器(53)和所述磁场源之间的相对运动。5.根据权利要求1所述的自力式调节器(1)，其特征是，所述磁传感器(53)与分析和显示单元(61)联接，其中在所述磁传感器(53)、所述分析和显示单元(61)之间的通讯借助电缆或以无线方式实现。6.根据权利要求1所述的自力式调节器(1)，其特征是，所述磁场源安装在所述调节阀(3)上。7.根据权利要求1所述的自力式调节器(1)，其特征是，由所述磁场源和所述磁传感器(53)构成的磁传感器单元具有自身的供电装置。8.根据权利要求1所述的自力式调节器(1)，其特征是，所述磁传感器(53)具有用于传输数据的通讯接口(57)，其中该通讯接口(57)具有用于无线发送位置数据的机构。9.根据权利要求7所述的自力式调节器(1)，其特征是，所述磁传感器单元被设计用于读取识别相应的自力式调节器(1)所需要的数据，和/或所述磁传感器单元被设计用于在所述自力式调节器(1)每次投入使用时执行校准过程，和/或所述磁传感器单元具有用于存储相应自力式调节器的测量数据的存储器。10.根据权利要求1所述的自力式调节器(1)，其特征是，该自力式调节器被构造用于调节生产工艺设备的工作流体流动。11.根据权利要求2所述的自力式调节器(1)，其特征是，所述磁场源在所述调节杆(41)上的安装位置位于所述调节杆与所述调节阀(3)对置的轴向端(45)的区域内和/或位于所述伺服驱动装置(5)的背对所述调节阀(3)的一侧上。12.根据权利要求3所述的自力式调节器(1)，其特征是，所述磁场源安装在不透流体封闭的所述自力式调节器的壳体以内。13.根据权利要求3所述的自力式调节器(1)，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·喀斯乐，
申请(专利权)人：大力士股份有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE