CN201007798Y - 电子式电气阀门定位器 - Google Patents
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Abstract
一种电子式电气阀门定位器，包括阀位传感器、控制电路和由控制电路开启或关闭的电磁阀，电磁阀是大通径的电磁阀，电磁阀包括阀门开启电磁阀和阀门排气电磁阀，控制电路包括模数转换器、标准信号比较器、高死区比较器、低死区比较器、阀门开启驱动放大器和阀门排气驱动放大器，阀门开启电磁阀串联在连通气源与阀门之间的进气管路中，阀门排气电磁阀串联在阀门的排气管路中。这种电子式电气阀门定位器，不需要减压阀和气动放大器，结构简单，体积小，抗振性强，功耗低，阀门开启电磁阀和阀门排气电磁阀的通径大，对气源要求低，精度高，漂移小，稳定性好，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种阀门的控制装置，更具体说是一种电子式电气阀门定位器。
背景技术
传统的电气阀门定位器，是由电磁铁的吸力和阀门反馈弹簧的拉力共同作用在喷嘴-挡板机构的挡板上，利用喷嘴上产生的背压作为气动放大器的控制信号，由气动放大器的输出去驱动气动执行器的气压，由于电磁铁的吸力和阀门反馈弹簧的拉力都会产生漂移，所以传统的电气阀门定位器的精度低、稳定性差、抗振能力低。为了解决传统电气阀门定位器所存在的弊端，市场上推出了智能阀门定位器，它是按预先设定的程序，由微处理器将控制信号与阀门反馈信号进行比较，将比较的结果通过输出信号去控制微型电磁阀或压电阀，由微型电磁阀或压电阀来控制气动放大器，通过气动放大器来控制气源，这种智能阀门定位器的主要优点是精度高、稳定性好、漂移小，但它存有结构复杂、不能用于控制工作电源需要24VDC、100mA-200mA大通径的通用电磁阀。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、能直接用大通径的电磁阀控制气源输出的电子式电气阀门定位器。
为了实现上述的目的，所提供的电子式电气阀门定位器，包括阀位传感器、控制电路和由控制电路开启或关闭的电磁阀，其结构特点是电磁阀是大通径的电磁阀，电磁阀包括阀门开启电磁阀和阀门排气电磁阀，控制电路包括模数转换器、标准信号比较器、高死区比较器、低死区比较器、阀门开启驱动放大器和阀门排气驱动放大器，阀位传感器接在模数转换器的输入端，模数转换器的输出端与标准信号比较器的同相输入端连接，标准信号比较器的反相输入端与调节器的输出端连接，标准信号比较器的输出端有两路输出，其中的一路输出与高死区比较器的同相输入端连接，另一路输出与低死区比较器的反相输入端连接，高死区比较器的输出端上接有阀门开启驱动放大器，该阀门开启驱动放大器的输出端上接有阀门开启电磁阀，阀门开启电磁阀串联在连通气源与阀门之间的进气管路中，低死区比较器的输出端上接有阀门排气驱动放大器，该阀门排气驱动放大器的输出端上接有阀门排气电磁阀，阀门排气电磁阀串联在阀门的排气管路中。
上述的阀位传感器包括一精密可调电阻，该精密可调电阻的滑动臂上接有连杆，该连杆与阀门的阀杆活动连接。
为了拓展控制电路的功能，在模数转换器的输出端还接有电压电流变换器。
为了减少控制电路中元器件的规格型号，便于采购和安装，上述的模数转换器是一比较器，精密可调电阻的滑动臂与该比较器的同向输入端连接。
本实用新型所提供的电子式电气阀门定位器，阀门的阀杆位置的变化通过连杆带动精密可调电阻的滑动臂在精密可调电阻上滑动，改变接在模数转换器输入端上的阻值，使该输入端的电位改变，由模数转换器的输出端输出2V-10V的电压，该电压加到标准信号比较器的同相输入端，由调节器输出的4mA-20mA的标准信号经一500Ω的电阻变成2V-10V的电压，加入到标准信号比较器的反相输入端，该两个电压的差值经标准信号比较器放大后，输入到高死区比较器的同相输入端和低死区比较器的反相输入端，分别与设定的高死区比较器反相输入端上的高死区电压和低死区比较器同相输入端上的低死区电压进行比较：1、当放大后的差值电压大于高死区电压时，高死区比较器输出高电压，接通阀门开启驱动放大器，阀门开启电磁阀得电开启，使阀门的阀杆位置正方向位移，精密可调电阻的滑动臂正方向滑动，降低模数转换器输入端上的电位，从而降低模数转换器的输出电压，进而通过标准信号比较器、高死区比较器和阀门开启驱动放大器使阀杆稳定在对应于死区位置处，此时，低死区比较器输出低电压，阀门排气驱动放大器截止、阀门排气电磁阀关闭；2、当放大后的差值电压小于低死区电压时，高死区比较器输出低电压，阀门开启驱动放大器截止，阀门开启电磁阀失电关闭，低死区比较器输出高电压，阀门排气驱动放大器导通，阀门排气电磁阀得电导通，将控制阀杆位置的阀门中的气排出，使阀杆稳定在死区位置处。
本实用新型所提供的电子式电气阀门定位器，其有益效果是：1、不需要减压阀和气动放大器，结构简单，体积小，是传统电气阀门定位器体积的1/3-1/2；2、无弹性元件，抗振性强；3、不耗气，功耗低，正常耗电小于24V×10mA；4、阀门开启电磁阀和阀门排气电磁阀的通径大，对气源要求低，不需要稳压；5、精度高，漂移小，稳定性好，使用寿命长，安装后多年不需要调试维修；6、更适用于遥控阀，当气源出现故障时，阀杆的位置处于保持状态。
附图说明
本实用新型的实施例结合附图加以说明，其中：
图1是实施例所述的电子式电气阀门定位器电路结构原理图；
图2是阀位传感器在电子式电气阀门定位器壳体上的安装示意图。
图中：1为壳体，2为连杆，3为精密可调电阻，4为阀门开启电磁阀，5为阀门排气电磁阀，6为电路板，7为电缆出线口，8为阀杆，9为阀门，10为进气口，11为出气口，12为进气管路，13为排气口，14为排气管路，IC1-1为模数转换器，IC1-2和三极管G5构成电压电流变换器，IC2-1为标准信号比较器，IC3-1为高死区比较器，IC3-2为低死区比较器，IC1-1、IC1-2、IC2-1、IC3-1和IC3-2统一选用LM358运算放大器，其中的IC1-1、IC1-2共用一只运算放大器，IC3-1和IC3-2共用一只运算放大器，IC4为三端集成稳压器，三极管G1和G2构成阀门开启驱动放大器，三极管G3和G4构成阀门排气驱动放大器，A为+24V电源输入端，B为由调节器输出的4mA-20mA的标准信号输入端，C为接地端，D为电压电流变换器的输出端。
具体实施方式
参照附图，实施例所述的电子式电气阀门定位器，包括阀位传感器、控制电路和由控制电路开启或关闭的电磁阀，阀位传感器包括一精密可调电阻3，该精密可调电阻3的滑动臂上接有连杆2，该连杆2与阀门9的阀杆8活动连接，电磁阀是大通径的电磁阀，电磁阀包括阀门开启电磁阀4和阀门排气电磁阀5，控制电路包括模数转换器IC1-1、标准信号比较器IC2-1、高死区比较器IC3-1、低死区比较器IC3-2、阀门开启驱动放大器G1和G2、阀门排气驱动放大器G3和G4，模数转换器IC1-1是一比较器，精密可调电阻3的滑动臂与该比较器的同向输入端连接，模数转换器IC1-1的输出端与标准信号比较器IC2-1的同相输入端连接，标准信号比较器IC2-1的反相输入端与调节器的输出端连接，标准信号比较器IC2-1的输出端有两路输出，其中的一路输出与高死区比较器IC3-1的同相输入端连接，另一路输出与低死区比较器IC3-2的反相输入端连接，高死区比较器IC3-1的输出端上接有阀门开启驱动放大器G1和G2，该阀门开启驱动放大器G1和G2的输出端上接有阀门开启电磁阀4，阀门开启电磁阀4串联在连通气源与阀门之间的进气管路12中，低死区比较器IC3-2的输出端上接有阀门排气驱动放大器G3和G4，该阀门排气驱动放大器G3和G4的输出端上接有阀门排气电磁阀5，阀门排气电磁阀5串联在阀门的排气管路14中。
为了拓展控制电路的功能，在模数转换器IC1-1的输出端还接有电压电流变换器IC1-2和G5。
在本实施例中，控制电路组装在电路板6上，精密可调电阻3、阀门开启电磁阀4，阀门排气电磁阀5，电路板6固接在壳体1正面，进气口10、排气口11固接在壳体1侧面，电缆出线口7固接在壳体1底面，排气口13固接在壳体1背面，精密可调电阻3的滑动臂在壳体1的背面与连杆2连接。
Claims (4)
1.一种电子式电气阀门定位器，包括阀位传感器、控制电路和由控制电路开启或关闭的电磁阀，其特征是电磁阀是大通径的电磁阀，电磁阀包括阀门开启电磁阀(4)和阀门排气电磁阀(5)，控制电路包括模数转换器(IC1-1)、标准信号比较器(IC2-1)、高死区比较器(IC3-1)、低死区比较器(IC3-2)、阀门开启驱动放大器(G1和G2)、阀门排气驱动放大器(G3和G4)，阀位传感器接在模数转换器(IC1-1)的输入端，模数转换器(IC1-1)的输出端与标准信号比较器(IC2-1)的同相输入端连接，标准信号比较器(IC2-1)的反相输入端与调节器的输出端连接，标准信号比较器(IC2-1)的输出端有两路输出，其中的一路输出与高死区比较器(IC3-1)的同相输入端连接，另一路输出与低死区比较器(IC3-2)的反相输入端连接，高死区比较器(IC3-1)的输出端上接有阀门开启驱动放大器(G1和G2)，该阀门开启驱动放大器(G1和G2)的输出端上接有阀门开启电磁阀(4)，阀门开启电磁阀(4)串联在连通气源与阀门之间的进气管路(12)中，低死区比较器(IC3-2)的输出端上接有阀门排气驱动放大器(G3和G4)，该阀门排气驱动放大器(G3和G4)的输出端上接有阀门排气电磁阀(5)，阀门排气电磁阀(5)串联在阀门的排气管路(14)中。
2.根据权利要求1所述的电子式电气阀门定位器，其特征是阀位传感器包括一精密可调电阻(3)，该精密可调电阻(3)的滑动臂上接有连杆(2)，该连杆(2)与阀门(9)的阀杆(8)活动连接。
3.根据权利要求1所述的电子式电气阀门定位器，其特征是在模数转换器(IC1-1)的输出端还接有电压电流变换器(IC1-2和G5)。
4.根据权利要求1或3所述的电子式电气阀门定位器，其特征是模数转换器(IC1-1)是一比较器，精密可调电阻(3)的滑动臂与该比较器的同向输入端连接。
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