一种带定位器的流量阀制造技术

本实用新型专利技术公开一种带定位器的流量阀。该流量阀包括流量阀的工作腔、与阀芯相连的阀杆、位于工作腔内的活塞，通过输出单元与流量阀的工作腔相连的微处理控制器，固定在流量阀内的直线电位器；直线电位器的连接杆与阀杆的端面相接触，位于工作腔内活塞一侧的阀杆外围设有复位弹簧；直线电位器通过放大电路与微处理控制器相连，用于输出与阀芯位置成比例的电压信号；输出单元用于接收微处理控制器的开关信号，通过活塞的上下运动，改变阀芯的位置，包括分别与工作腔相连的高频电磁进气阀和高频电磁排气阀。本实用新型专利技术解决了带定位器的流量阀结构复杂，价格昂贵，对气源的清洁度要求很高，特别是用于高温蒸汽流量控制，对材料的要求更高的缺陷。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Flow valve with positioner

The utility model discloses a flow valve with a positioner. The piston working chamber, the flow valve comprises a flow valve and valve connected to the valve stem, located in the working chamber, the micro processing controller is connected through the working chamber of the output unit and flow valve, a fixed linear potentiometer in the flow valve in contact with the end surface of the connecting rod; straight line potentiometer and the stem, the stem periphery is located in the working chamber of the piston one side is provided with a reset spring; linear potentiometer amplifying circuit is connected with the microprocessor through, for output and the spool position into a voltage signal proportional; output unit for receiving the switching signal micro processing controller, through the up and down motion of the piston, change the valve position, including respectively connected with the working chamber of high-frequency electromagnetic inlet valve and high frequency electromagnetic exhaust valve. The utility model solves the defects that the flow valve with a positioner is complicated in structure and expensive in price, and has high requirement for the cleanness of the air source, especially for the control of the high temperature steam flow and the higher requirement for the material.

【技术实现步骤摘要】

一种带定位器的流量阀
本专利技术涉及一种带定位器的流量阀。
技术介绍
有定位器的流量阀是为了保持阀芯的位置，即阀门的开度，与输入电信号成比例，以 达到控制流量的目的。当微处理器接收到输入设置电信号后，根据控制对象上的传感器信 号，经过特定的算法，向输出单元发出当前阀芯所期待的位置信号。如果测量的信号需要 增加流量，则控制电路将增加活塞工作腔内的压力，提高阀门的开度；反之，则降低活塞 工作腔的压力，减少阀门的开度，以达到控制流量的目的。如果阀门的实际位置与系统期 望的位置相同，则进气阀门和放气阀门都关闭，活塞工作腔内的压力也保持不变，在介质 压力也不变的情况下，阀芯将不会移动，保持流量不变，此时，即使断开电源，阀芯的位 置也是保持的。由于基础技术和工艺水平的限制，早期国外产品的结构复杂，价格昂贵，对气源的清 洁度要求很高，特别是用于高温蒸汽流量控制，对材料的要求更高，使得其很难在中国国 内获得广泛应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种克服上述不足、结构简单、性能可靠、生产 成本低、高性价比的带定位器的流量阀。 本专利技术的技术方案是一种带定位器的流量阀，包括流量阀的工作腔、与阀芯相连的阀杆、位于工作腔内的 活塞，通过输出单元与流量阀的工作腔相连的微处理控制器，固定在流量阀内的直线电位 器；所述直线电位器的连接杆与所述阀杆的端面相接触，位于所述工作腔内活塞一侧的阀 杆外围设有复位弹簧；所述直线电位器通过放大电路与所述微处理控制器相连，用于输出 与所述阀芯位置成比例的电压信号；所述输出单元用于接收所述微处理控制器的开关信 号，通过活塞的上下运动，改变所述阀芯的位置，包括分别与所述工作腔相连的高频电磁 进气阀和高频电磁排气阀。还包括与所述微处理控制器相连的外部输入信号放大电路和电源电路。还包括与所述微处理控制器相连的显示屏和操作面板。所述微处理控制器为内置有A/D、 D/A转换、PWM控制的单片机芯片。 所述高频电磁进气阀和高频电磁排气阀为大口径高频先导阀。本专利技术的有益效果在于本专利技术由于直线电位器与流量阀的阀杆成端面接触，依靠电 位器的弹簧紧贴着阀杆，这样的非刚性连接可以降低安装精度要求，避免刚性连接时因为 安装间隙或误差引起的抖动，以及容易对传感器造成损坏的横向作用力；同时由于釆用现 有的微处理控制器包含了内置的10位高速A/D转换器，可获得较高的控制精度；8KFLASH 的程序空间，允许用户釆用高级语言编程，可大大提高程序质量，縮短开发时间；输出单 元中采用现有的大口径高频先导阀，具有体积小，寿命长，响应快，价格便宜等优点。附图说明现结合一实施例及其附图对本专利技术作进一步说明。 图l是带定位器的流量阀结构示意图； 图2是带定位器的流量阀控制部分的电路原理图。具体实施方式参见附图l，本专利技术带定位器的流量阀主要包括直线电位器l、延伸腔2、电位器连接 杆3、复位弹簧4、活塞5、工作腔6、阀杆7、阀芯8、阀体9、高频电磁进气阀10和高频电 磁排气阀ll以及控制电路、显示和操作面板。根据附图2，带定位器的流量阀控制部分的电路由直线电位器以及放大电路21、微处 理控制器23、输出驱动电路25、外部输入信号和放大电路22、电源电路24、显示和操作面 板组成。和液晶显示和按键操作人机界面5所组成。直线电位器被直接安装在阀体上端的延伸腔2内，与流量阀的阀杆7成端面接触，依靠 复位弹簧4紧贴着阀杆7，采用的是日本SAKAE公司生产的高精度直线电位器。直线电位 器经过运算放大器的缓冲处理，向微处理控制器输出与阀芯8位置成比例的电压信号。输出驱动电路25包括高频电磁进气阀J2、高频电磁排气阀J3、高反压晶体管T1、 T2 以及反峰抑制二极管D2、 D3。微处理控制器23采用美国SILICON LABS公司型号为C8051F330的单片机芯片，该芯 片具备全内置的A/D、 D/A转换、基准电压、时钟电路、看门狗、PWM等控制功能，以及 可重写的大容量FLASH和EEPROM存储器。来自直线电位器经过缓冲的电压信号和/或由 外部输入信号和放大电路22导入的设定信号分别与微处理控制器23的两个A/D转换通道连 接。在显示和操作面板上可以选择经过放大电路导入的外部标准电信号作为位置设定信 号，也可以选择在显示和操作面板上直接输入数值作为位置设定信号。微处理控制器23对经过LM358运算放大器的缓冲驱动和直线电位器衰减的输入信号进行采样、模数转换、 运算处理，并将运算结果以脉宽调制的方式输出。微处理控制器23通过输出驱动电路中的 电阻R12和R13向晶体管T1、 T2输出一定宽度的脉冲，以决定高频电磁进气阀J2和高频电 磁排气阀J3的开或关以及开关的时间。当微处理控制器23的端口P1.7向电阻R12输出高电 平时，NPN三极管T1导通，高频电磁进气阀J2被打开，压縮空气向活塞工作腔6充气，活 塞5带动阀芯8增加开度，反之则关闭压縮空气。而微处理控制器23的端口P1.6向电阻R13 输出高电平时，NPN三极管T2导通，高频电磁排气阀J3被打开，活塞工作腔6被直接与大 气接通，活塞5将带动阀芯8降低开度，反之则封闭工作腔6。或者说，当设定信号大于直线电位器检测到的信号(已经经过上下限校准和标度变 换)，则关闭高频电磁排气阀ll,打开高频电磁进气阖J2。活塞工作腔6内的压力升高，推 动活塞5上升，阀芯8开度加大，流量增加。当设定信号小于直线电位器检测到的信号，将关闭高频电磁进气阀J2，打开高频电磁 排气阀ll放气阀门，活塞工作腔6内的压力降低，活塞5被另一侧的复位弹簧4压下，阀芯8 开度降低，流量减小。如果设定信号与直线电位器检测到的信号相等，则高频电磁排气阀ll和高频电磁进气 阀J2都关闭。活塞工作腔6内的压力不变，阀芯8开度不变，流量也不变(如果介质压力不 变的话)。电源电路24采用摩托罗拉公司的MC34063A专用直流变换集成电路，加上少数电阻电 容和电感，用于获得供液晶显示屏及其他电子元件工作的5V电压，通过AS1I17三端电源 芯片得到3V稳压电源供CPU芯片用。三端器件7812则直接从24V降压到12V给运算放大器用。流量阀的阀芯8在输入信号到达下限时，应能完全关闭；在输入信号到达上限时应能 完全打开；当输入信号在0-10V电压或者4-20MA电流之间时(可以通过操作面板选择不同 的信号标准制式)，阀杆7和阀芯8的位移应在全量程内与输入信号成比例。显示和操作面板提供友好的人机界面，16X2的液晶显示器可以实时显示定位器的设置 参数和当前阀芯8的位置以及其他相关信息。4个轻触按键用于检测和设置定位器的工作参 数和过程控制的状态。权利要求1、一种带定位器的流量阀，包括流量阀的工作腔、与阀芯相连的阀杆、位于工作腔内的活塞，通过输出单元与流量阀的工作腔相连的微处理控制器，固定在流量阀内的直线电位器，其特征在于所述直线电位器的连接杆与所述阀杆的端面相接触，位于所述工作腔内活塞一侧的阀杆外围设有复位弹簧；所述直线电位器通过放大电路与所述微处理控制器相连，用于输出与所述阀芯位置成比例的电压信号；所述输出单元用于接收所述微处理控制器的开关信号，通过活塞的上下运动，改变所述阀芯的位置，包括分别与所述工作腔相连的高频电磁进气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带定位器的流量阀，包括流量阀的工作腔、与阀芯相连的阀杆、位于工作腔内的活塞，通过输出单元与流量阀的工作腔相连的微处理控制器，固定在流量阀内的直线电位器，其特征在于：所述直线电位器的连接杆与所述阀杆的端面相接触，位于所述工作腔内活塞一侧的阀杆外围设有复位弹簧；所述直线电位器通过放大电路与所述微处理控制器相连，用于输出与所述阀芯位置成比例的电压信号；所述输出单元用于接收所述微处理控制器的开关信号，通过活塞的上下运动，改变所述阀芯的位置，包括分别与所述工作腔相连的高频电磁进气阀和高频电磁排气阀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘承农，许伟年，
申请(专利权)人：上海威士机械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[]