CN102052500A - 非侵入式智能型阀门电动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非侵入式智能型阀门电动装置，包括主控单元(1)、控制电源(11)、备用电源(12)、操控部分(3)、显示单元(10)、电机(4)、传动机构(5)、阀位传感器(6)、扭矩传感器(7)以及轴出轴(9)。阀位传感器(6)中采用霍尔磁性增量型位置传感器和多圈光电绝对值位置编码器(二者兼容)。采用上述技术方案，使主控单元能够兼容霍尔磁性增量型位置传感器和多圈光电绝对值位置编码器两种阀位监测功能，满足用户对中端或高端的不同需求，并提高参数的精度；使用线性光电耦合器进行光电隔离，提高了设备运用的安全性和信号传输的可靠性。

Description

非侵入式智能型阀门电动装置

技术领域

本发明属于阀门的电动执行装置的技术领域，涉及阀门的电动执行装置的控制技术，更具体地说，本发明涉及一种非侵入式智能型阀门电动装置。

背景技术

目前，阀门电动装置一般都是采用以机械方式对阀门行程和力矩进行控制的结构，包括行程传动系统和力矩蜗杆传动系统，对于非侵入式的阀门电动装置，采用本地磁控开关和远程线控开关进行控制。智能型电装大都采用霍尔磁性增量型位置传感器，或者采用多圈光电绝对值位置编码器。前者采用霍尔传感元件，结构简单，性价比高，应用广泛，但相应功能不够完善，精度也不够高；后者定位精度高，但价格昂贵，而且耗电量大，在电装断电时难以长期保证阀位显示，常用于高端阀门。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种非侵入式智能型阀门电动装置，其目的是提高电动装置对阀门控制的智能化水平，使得对阀门的控制更加精确、更加可靠和更加灵活。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的这种非侵入式智能型阀门电动装置，包括主控单元、控制电源、备用电源、操控部分、显示单元、电机、传动机构、阀位传感器、扭矩传感器以及轴出轴，所述的阀位传感器中设有霍尔磁性增量型位置传感器或多圈光电绝对值位置编码器。

所述的电动装置的模拟信号的输入、输出电路采用独立电源供电，模拟信号输入、输出电路与主控单元之间设有线性光电耦合器进行隔离。

所述的电动装置为远端控制开关提供两种独立的信号电源，即交流信号电源和直流信号电源，并将远端开关信号即外部信号经过光电耦合器隔离后送给控制电路使用。

所述的显示单元采用图形点阵式液晶显示器，能够显示文字、图标和曲线。

所述的主控单元在发送电机动作命令的同时，通过动静转换电路产生接触器励磁或固态继电器驱动时所用的控制电源。

所述的操控部分设有非接触式的磁控开关，以提高安全等级

所述的红外遥控器既能控制电动装置，也能进行各种对话操作。

所述的扭矩传感器与主控单元连接，所述的扭矩传感器采集的转矩信号送主控单元进行处理。

所述的控制器的主控单元设有现场总线接口，所述的现场总线接口用于连接CAN现场总线适配器实现工业现场的数据通信。

所述的控制器外部命令设有常规的开、关、停控制模式、二线制开关控制模式、4-20mA模拟量控制模式。

所述的控制器的备用电源由锂电池及控制电源模块上的逆变电路组成。

所述的电动装置可存贮电动装置的运行和设置情况。可利用红外遥控器的查询功能显示电动装置的运行记录和力矩曲线等信息。

所述的电动装置的操控部分采用完全隔离的磁控旋钮开关进行。

本发明采用上述技术方案，使电动装置能够兼容霍尔磁性增量型位置传感器和多圈光电绝对值位置编码器两种阀位监测功能，满足用户对中端或高端的不同需求，并提高参数的精度；使用线性光电耦合器进行隔离，提高了设备运用的安全性和信号传输的可靠性；电动装置运行时可通过文字、图标、数字和进度尺全面、准确、直观地显示电动装置运行状况；维护时可通过查询功能用列表和曲线的方式显示电动装置的运行记录和力矩曲线；还能以人机对话方式进行参数设置、功能选择和电动装置整定；红外线遥控器不但能够操控电动装置开关阀门，还能够用非侵入方式对电动装置进行参数设置、位置整定及运行调试。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的结构示意图。

图中标记为：

1、主控单元，2、动力电源，3、操控部分，4、电机，5、传动机构，6、阀位传感器，7、扭矩传感器，8、红外控制，9、输出轴，10、显示单元，11、控制电源，12、备用电源，13、总线接口，14、光电隔离。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

图1所表达的是本发明的结构，这一种非侵入式智能型阀门电动装置控制器，包括主控单元1、控制电源11、备用电源12、操控部分3、显示单元10、电机4、传动机构5、阀位传感器6、扭矩传感器7以及输出轴9。

本发明中的现场操作，采用完全隔离的非接触式的磁性旋钮开关或红外线遥控器进行。

为克服在本说明书的背景技术部分所指出的现有技术存在的问题，实现本发明的目的，本发明提出了如下的技术方案：

本发明所提供的这种非侵入式智能型阀门电动装置，其中，所述的阀位传感器6中设有霍尔磁性增量型位置传感器或多圈光电绝对值位置编码器(两者兼容)。

与现有技术不同，除了采用增量编码器外，还可以采用绝对编码器采集行程信号，对用户来说多了一种选择。

阀位反馈：通过阀位传感器6获得阀位信号，为适应不同的需求，电动装置能接收两种类型的阀位传感器之一的信号：即：霍尔磁性增量型位置传感器或多圈光电绝对值位置编码器。

霍尔磁性增量型位置传感器，采用多圈光电绝对值位置编码器数据形式，但需加装手轮动作感应装置，以便在电动装置失电时对编码器用电进行管理。

传感器的类型必须在软件安装前确定，以便选择不同的软件版本。

在本发明的结构中，摒弃现有技术的电动装置中原以机械方式对阀门行程和力矩进行控制的结构，而以含集成电路芯片的线路板电路完成。其中行程的采集使用霍尔磁性增量型位置传感器或多圈光电绝对值编码器。力矩量的采集使用置于电机轴与蜗杆轴之间的轴向推力应变盘桥路和精密放大器完成，这样就由机械式控制转化成电子式控制。不仅大大提高了控制精度(位置设定范围2.5-100000圈，中心轴输出角分辨率7.5°)，还能以程序设计产生智能化的效果。由于减除了行程传动系统、力矩蜗杆窜动系统，故比现有技术在机械上简化了一大步。

本发明是将微电子领域的新技术成果引入到阀门电动装置的自动控制中来，使产品自动控制的性能得以达到如计算机控制人工智能的水平，从而使得对阀门的控制更加可靠、更加灵活、更加丰富，更加切合工程现场的实际需要，也更经济。

本发明的外部条件：

1、输入电源：三线制工频三相交流电源，基本电压等级为380V±10％；

2、工作环境：环境温度范围-20℃～60℃，湿度等级可参考或遵照有关标准(≤95％，25℃时)；

3、防护等级：可参考或遵照有关标准。(防水等级IP68，防爆等级ExdIIBT4或ExdIICT4)；

4、电源动力：三线制工频三相交流电动机(注：应配置电动装置专用电机，调节型电动装置的电机还应考虑1200次/小时的频繁起动因素)；

5.机械特性：振动频率0～150Hz，加速度2g，抗冲击能力：最大加速度5g。

以下是本发明提供的具体实施示例：

一、控制信号的隔离：

本发明所述的电动装置的模拟信号的输入、输出电路采用独立电源供电，模拟信号输入、输出电路与主控单元1之间设有线性光电耦合器进行光电隔离。

与现有技术不同，本发明中，主控单元1与外界进行了严格的隔离，以防止外界干扰。

电动装置属于强电设备，远端控制系统大都为弱电设备，为使两者之间实现电气隔离，本发明要求电动装置的模拟信号的输入、输出电路采用独立电源供电，模拟信号与电动装置主回路之间使用线性光电耦合器进行隔离，以提高设备运用的安全性和信号传输的可靠性。

二、开关型电动装置的信号的隔离：

本发明所述的电动装置为远端控制开关提供两种独立的信号电源，即交流120V和直流24V，并将远端开关信号即外部信号经过光电耦合器隔离后送给控制电路使用。

对于开关型电动装置，本发明也要求为远端控制开关提供两种独立的信号电源(交流120V和直流24V)，并将远端开关信号即外部信号经过光电隔离后才送给控制电路使用。

通过在电源变压器次级增加一个独立绕组的方法增加一组隔离电源。通过在电源变压器次级增加一个独立绕组的方法增加一组隔离电源专供线供光电隔离两路的4-20mA电流源输出使用，实现电动装置与远端控制设备的电气隔离。4-20mA电流源控制输入采用无源光电隔离方案，无需隔离供电。

三、信息显示的功能：

本发明所述的显示单元10采用图形点阵式液晶显示器。

本发明中的显示与现有技术不同，采用图形点阵式液晶显示模块显示，不但可以显示中文菜单，而且可以显示电动装置运行过程中的转矩曲线，在主控单元的Flash存储器中可以存储最近十次开关动作的转矩曲线。

本发明要求电动装置的信息显示窗口采用图形点阵式液晶屏。这样电装运行时可通过文字、图标、数字和进度尺全面、准确、直观地显示电动装置运行状况；维护时可通过查询功能用列表和曲线的方式显示电动装置的运行记录和力矩曲线；还能以人机对话方式进行参数设置、功能选择和电动装置的整定。

使用128×96的图形点阵式液晶显示屏。使用图形点阵显示屏使得图形符号可以设计得更加合理、丰富和人性化：文字提示可以实现中、英文切换，以便利于国内企业使用；更进一步可以在显示屏上显示数据记录器中的电动装置运行记录和扭矩曲线。

屏幕及人机对话内容：

1、可设置项目：

操控方向：正向或反向；

限位方式：阀位或扭矩；

开阀扭矩门限：额定值(50～150)％；

关阀扭矩门限：额定值(50～150)％；

电流门限：额定值(150～300)％；

箱温上限：70℃～90℃；

箱温下限：-10℃～10℃；

S1～S4状态继电器内容：由用户要求特定的四个状态编码；

远程操控模式：模拟量控制、ESD应急控制、二线控制、开关量控制；

现场操控模式：点动或联动；

外部联锁：开启或取消；

减速比例：1/10～1/2；

修改密码：4位数字；

阀位控制精度：0.5％～5％FS；

修改时间：当前时间。

2、可校准参数：

扭矩定标、电流定标、阀位输出电流校准、扭矩输出电流校准、模拟输入信号校准(调节型电动装置)。

3、可查询信息：

当前设置、电动装置操作记录(只记录开关操作)、故障停机记录、最近扭矩曲线、最近电流曲线、存储器为64K。

4、屏幕显示内容：

操控方向图标、阀位百分比、阀位进度带、操控信号图标、电机与箱内温度、电池电量图标、控制模式图标、故障类型图标及文字说明、菜单文字及设置参数、操作提示文字。

5、可输出故障信息：

电机或箱内过热、扭矩超限、电池欠压、电源缺相、电动装置内部故障、ESD报警、控制信号错误、阀位信号错误。

四、电源控制方案：

本发明所述的动力电源2通过控制电源11模块向主控单元1供电。当主控单元1在发送电机4动作命令的同时会通过动静转换电路产生接触器励磁或固态继电器驱动时所用的控制电源。

除了与现有技术一样，本发明具有断相、缺相等保护措施外，还采用了一种独到的安全保护办法：在主控单元的MCU正常运行时，它会在发送电机4动作命令的同时产生一个固定频率的脉冲串，主控单元1上的动静转换电路在这个脉冲串的激励下产生接触器励磁或固态继电器驱动时所用的控制电源。无论是MCU故障还是安全动态电路故障都不可能产生控制电源，确保了电机不会因电动装置故障而误动作。

五、红外控制：

本发明所述的红外遥控器(8)能够控制电动装置，也能进行各种对话。

在本发明的调试方式上采用先进的红外线通信技术。在无需打开电气端盖的情况下，通过红外线通信口(0.75米内)就可以进行人机对话。红外遥控器在任何工况情况下，即使是危险场合，无论动力电源提供与否均可轻松对电动装置进行非侵入式设定，完成对电动装置各种设置及显示功能的调整，这在现有技术上是做不到的。

红外线遥控电路按单向调制发射考虑。信号调制方式及数据编码与IrDA协议兼容。电动装置端的红外线信号接口按IrDA协议设计双向传输电路。

六、扭矩传感器：

本发明所述的扭矩传感器7与主控单元1连接，通过由电动装置内部应变电桥获得扭矩信号，经仪表放大器调理后送电动装置的主控单元(1)处理。

由于对阀门行程和扭矩控制的电子化，使电动装置对阀门控制的这两个单元可以比机械式更便捷的设定，可以多种方式(数字式、曲线式等)显示；可以通过接口实现无线通讯，甚至互联网(包括人机对话)；可以多层次、智能化的检错和故障报警；可以对运行状态进行记录、巡检和诊断并作数据储存；可以实现现场总线控制，即由电动装置上安装的模块通过两线连接至总线，使所有装置之间实现功能控制和数据交换，实现对整个系统的自动化控制。

七、总线设置：

本发明所述的控制器设有现场总线接口，可通过总线适配器连接CAN现场总线，所述的CAN现场总线通过总线接口13上的适配器与主控单元(1)连接。

总线接口：根据用户要求可扩充Profibus等其它国际标准认可现场总线。

八、外部命令：

本发明所述的控制器外部命令设有常规的开、关、停控制模式、二线制开关控制模式、4-20mA模拟量控制模式。

九、备用电池：

本发明所述的电动装置的备用电源12由锂电池及控制电源模块上的逆变电路组成。

用锂电池取代层叠电池作为后备电池是因为锂电池的蓄电量大，使用寿命长、可充电以及免维修(更换快)，基本上可实现免维护和免更换。使用锂电池对于断电状态下支持阀位监测(特别是多光圈光电绝对值编码器)和点阵式液晶屏显示非常有利。锂电池的充电和电量需要管理和监测，为此要求电动装置对锂电池的充电、用电和电量合理的管理和监控，使锂电池能长期工作在良好的状态下。采用锂电池需要增加充放电管理电路和显示屏节电措施。

十、返回信号：

返回信号有多种选择：有四个信号继电器，其表现的信号内容可通过菜单对话进行设置，总共有约20项可供选择；另有2路反馈输出4-20mA模拟信号，分别表示当前阀位和当前转矩。

十一、驱动电路的安全性：

本发明除了提出在电装的电机驱动电路中采用动静转换电路提供条件电源外，对于电机的正、反转控制信号在电路上实行了互锁机制，确保电机的安全。

十二、机箱温度的适应性：

本发明要求电动装置电路采用低功耗设计，以减小控制器机箱内的温升。控制器电路中应有电子温度传感器，实时监测机箱内温度变化。当机箱内温度偏低时，应接通加热元件，以适应寒冷的环境；当机箱内温度超限时，应发出警告并拒绝执行操作命令，以防电路出现工作紊乱造成严重后果。

十三、本发明的操控条件：

1、现场操控(LOCAL)：

(1)、面板旋钮：面板设置两个非接触式磁性旋钮开关。其中一个为二位自复式旋钮开关，用于现场对电装进行操控；另一个为可锁闭的三位非自复式旋钮开关，用于电装操控权的切换。

自复式旋钮开关的二个位置分别是：“开阀”(OPEN)、“关阀”(CLOSE)。通过顺、逆时针旋钮开关给出“开阀”或“关阀”信号。

非自复式旋钮开关的三个位置分别是：“现场”(LOCAL)、“远程”(REMOTE)、“停止/维修”(STOP/MAINTAIN)。

处于“现场”位置时，可使用自复式旋转开关或红外线遥控器对电动装置进行操控，两者同等有效；

处于“远程”位置时，开关型电动装置受远程开关操控，调节型电动装置受4～20mA模拟信号控制；

处于“停止/维修”位置时，可使用红外线遥控器进行设置、整定、校准及查询。

(2)、红外线遥控器：本安型，防护等级符合IP67，防爆等级满足ExdIIBT4，单向发送方式，9V层叠电池供电，面板设置七个操作按钮：“下移”(↓)、“右移”(→)、“减少”(-)、“增加”(+)、“确认/停止”(ENTER/STOP)、“关阀”(CLOSE)、“开阀”(OPEN)。

单向发送的红外线遥控器的两个基本功能是：

使用“开阀”、“关阀”和“确认/停止”三个按钮对电动装置进行联动模式的现场操控，或者使用“开阀”和“关阀”两个按钮在点动模式下实现现场操控；

使用“下移”、“右移”、“减少”、“增加”和“确认/停止”五个按钮与液晶显示器配合进行设置、整定、校准及查询等人机对话操作。

2、远程操控：

(1)、开关型电动装置：配置三个常开的远程控制旋钮开关：“开阀”(OPEN)、“关阀”(CLOSE)、“停止”(STOP)。

“开阀”、“关阀”和“停止”三个旋钮开关根据操控模式选用，联动模式下三个旋钮开关全用，点动模式只用“开阀”和“关阀”两个旋钮开关。操控模式可通过人机对话设置，出厂默认为点动模式。

“急停”信号可以是按钮开关，也可使用联锁触点，用于在紧急情况下要求阀门停留在预定的位置上，预定的位置可以通过人机对话设置为：全开(100％)、全关(0％)、指定位置(1～99％)、当前位置。

出厂默认为当前位置。

“急停”信号可以通过人机对话设定为常开或常闭。

远程开关可采用内部或外部供电，内部供电有两种选择：24VDC，限流50mA，控制距离500米以内；120VAC，限流25mA，控制距离500米以上。

采用外部供电也应按照控制距离选择供电电源类型和等级，原则上电源电压不应大于120V。

(2)调节型电动装置：可选择电流型或电压型的模拟控制信号，典型的模拟信号有：4～20mA电流信号、1～5V电压信号。

模拟控制信号的上限和下限以及信号类型可通过人机对话设置。

电流信号的上限为21mA，下限为3mA，电压信号的上限为10.5V，下限为0.5V，电流信号的输入电阻为100Ω，输入电容为0.1μF，电压信号的输入电阻为10k Ω，输入电容为0.1μF，模拟控制信号超限被视为故障情况，电动装置按紧急停机方式处理，将阀门停留在预定的位置上。

3、联锁信号：

两路开关量信号：开阀联锁和关阀联锁。由外部控制系统提供干触点或OC(OD)端子。

4、人机对话：

人机对话通过电动装置的液晶显示器和红外线遥控器完成，对话的内容包括：参数设置、阀位整定、数据校准和信息查询。

十四、本发明的输出条件：

1、阀位输出：4～20mA电流信号，最大负载电阻600Ω，可通过人机对话校准。

2、扭矩输出：4～20mA电流信号，最大负载电阻600Ω，可通过人机对话校准。

3、状态输出：用四个250VAC/5A触点容量的单触点微型锁闭型功率继电器输出运行状态，可通过人机对话设置输出状态内容和触点位置(常开或常、联锁操作、开阀时扭矩超限、电池失效、关阀时扭矩超限、电源缺相、行程中扭矩超限、远程信号错误、任意位置扭矩超限、阀门故障(堵转)、正在开阀、电机故障(过热、失速)、正在关阀、电装故障(位置、扭矩、正在运行、电动装置故障(自诊断)、手轮操作、温度超限(电动装置箱体)、远程控制、操控方向、现场控制、人机对话/维修。

5、ESD输出：250VAC/5A触点容量的单触点小型锁闭型继电器输出ESD(紧急保护)信号，可通过人机对话设置触点常开还是常闭。

6、显示输出：

(1)、液晶显示屏：采用128×96图形点阵屏，白色背光，视域54mm×31mm，用于显示电装运行状态和进行人机对话。显示内容包括实时运行状态指示和人机对话窗口，采用数字、文字和图标融合的表现形式，其中的文字内容可通过人机对话实现中/英文切换。

(2)、面板指示灯：四个LED指示灯，分别表示：红灯——阀门全开、绿灯——阀门全关、黄灯——正在运行、蓝灯——收到红外线信号、设故障和正常闪光指示(快闪和慢闪)。

十五、本发明的驱动条件：

1、驱动控制信号：控制电源向电机驱动电路提供三线控制信号：控制电源线、正转控制线、反转控制线。

控制电源受电动装置上的动静转换电路管理，能有效防止电动装置失步时的错误操作。同时，MCU发出的正、反转控制信号经硬件电路的逻辑检查通过后方可送给驱动电路。

2、开关型驱动电路：功率开关使用两个小型三相接触器，接触器之间配置机械互锁，同时利用接触器的辅助常闭触点交叉串接在接触器的励磁线圈的励磁回路中，形成电气互锁。三线驱动控制信号通过两个中间继电器给接触器励磁。中间继电器采用微型1a触点的功率继电器。

3、调节型驱动电路：功率开关使用五个双向晶闸管和五个光电隔离的集成过零触发电路、二个达林顿光电耦合电路以及若干阻容元件组成的三相可逆固态继电器电路。三线控制信号能直接驱动电动装置。

十六、本发明的通讯条件：

在主控单元上设置外部通信总线接口，可通过适当的总线适配器连接外部工业现场总线；也可通过适当的转换器与PC连接。如果利用这个通信接口下载数据记录器中存储的历史数据，即可配合PC的应用软件(需另案开发)在线监测电装运行。

十七、本发明中电流和温度的反馈条件：

1、电流反馈：通过电机驱动电路中的精密电流互感器获得电机电流信号，经半波精密整流器处理后送主控单元监测。

2、温度反馈：通过电机热保护开关获得电机过热信号，同时通过电动装置主控单元上的集成半导体温度传感器监测控制器箱体的温度，以保证电动装置可靠运行

十八、电机速度控制：

在本发明的电机控制电路中，通过控制程序中的学习和记忆功能，使得主控单元可以实际负载状况制定合适的速度控制方案，实现对阀门的柔性操作，减少机械冲击，体现智能型设备的特点。

十九、密封防护能力：

本发明在密封防护能力方面有更周全的设计。在观查窗等隔爆部分有胶封和O形密封圈；在接线电气腔采用双密封结构；控制旋钮摒弃了侵入式结构而采用磁控开关，避免了与外界的接触。这样本发明的防护等级达IP68(水下7米，72小时)，防爆等级达ExdIIBT4或ExdIICT4。

二十、机械结构

本发明由于选择了推力盘结构，箱体负载降至最低，故采用了铝合金箱体材料，相对现有技术的铸铁箱体材料而言，重量轻了。又由于蜗轮蜗杆采用高强度材料，加之装置体腔内采用高性能润滑油(如SAE80EP英国牌号)，提高了接触强度，可选模数较小，使产品机械部分的体积较小。在本发明的电器部分，由于聚碳酸酯高强度新材料的选用，保证了如观察窗、电器支架等零件的要求。

二十一、双控制器结构：

采用MMCU+SMCU(双控制器)组合。MMCU负责整个控制电路的管理和数据处理和大部分输入输出工作，而SMCU承担阀位动作监视(监视霍尔传感器中的干簧管的动作)、后备电源管理以及液晶显示屏控制。在电动装置失电时，主电路停止工作，以SMCU为核心的监视电路依靠后备电源继续工作：当发现阀位有变化时立即向主电路供电以节省电池能量。SMCU的另一项工作是对液晶显示屏进行控制，这里控制有两层含义：外部供电时MMCU将需要显示的内容以命令代码的形式通过SPI串行总线发送给SMCU，由SMCU进行编辑排版并发送给液晶屏的驱动电路，后备电源供电时，由SMCU进行编排版并发送给液晶屏的驱动电路，后备电源供电时，在主电路停止工作若干小时后SMCU将关停液晶显示以节省能量，当主电路被激活时液晶屏再次开启。

这种双控制器分工合作的工作方式有利于提高MMCU的工作效率，将繁琐的显示编辑排版工作交由SMCU完成也有助于改善主控程序的可靠性。

二十二、动态驱动电源控制电路

电机驱动控制方案中增加控制电源控制电路，通过硬件电路确保在控制程序失态时电机不会被错误驱动。控制电源控制电路只有在收到MMCU发出的特定频率的连续脉冲时才会产生控制电源，为驱动控制电路供电、否则电机无法被驱动。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非侵入式智能型阀门电动装置，包括主控单元(1)、控制电源(11)、备用电源(12)、操控部分(3)、显示单元(10)、电机(4)、传动机构(5)、阀位传感器(6)、扭矩传感器(7)以及输出轴(9)，其特征在于：所述的阀位传感器(6)中采用霍尔磁性增量型位置传感器和多圈光电绝对值位置编码器。

2.按照权利要求1所述的非侵入式智能型阀门电动装置，其特征在于：所述的电动装置的4-20mA模拟信号的输入、输出电路采用独立电源供电，模拟信号输入、输出电路与主控单元(1)之间设有结构为线性光电耦合器的光电隔离(14)。

3.按照权利要求2所述的非侵入式智能型阀门电动装置，其特征在于：所述的电动装置为远端开关停控制装置或二线开关控制装置提供两种独立的信号电源，即交流120V和直流24V，并将远端开关信号即外部信号经过光电耦合器隔离后送给电动装置电路使用。

4.按照权利要求1或2或3所述的非侵入式智能型阀门电动装置，其特征在于：所述的显示单元(10)采用图形点阵式液晶显示器。

5.按照权利要求1或2或3所述的非侵入式智能型阀门电动装置，其特征在于：所述的主控单元(1)在发送电机(4)动作命令的同时，通过动静转换电路产生接触器励磁或固态继电器驱动时所用的控制电源(11)。

6.按照权利要求1或2或3所述的非侵入式智能型阀门电动装置，其特征在于：所述的操控部分(3)采用非接触式的磁控开关，以提高安全等级，所述的单独的红外线遥控器也能控制电动装置，并进行更多的对话操作，或对装置运行情况进行查询。

7.按照权利要求1或2或3所述的非侵入式智能型阀门电动装置，其特征在于：所述的扭矩传感器(7)与主控单元(1)连接，所述的扭矩传感器(7)采集的转矩信号送主控单元(1)进行处理。

8.按照权利要求1或2或3所述的非侵入式智能型阀门电动装置，其特征在于：所述的主控单元(1)设有现场总线接口(13)，所述的现场总线接口(13)用于连接CAN或RS485现场总线适配器以实现工业现场的数据通信。

9.按照权利要求1或2或3所述的非侵入式智能型阀门电动装置，其特征在于：所述的电动装置外部命令设有常规的开、关、停控制模式、二线制开关控制模式、4-20mA模拟量控制模式。

10.按照权利要求1或2或3所述的非侵入式智能型阀门电动装置，其特征在于：所述的电动装置的备用电源(12)由锂电池及控制电源(11)模块上的逆变电路组成。

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