CN103438807A - 高压先导式气动电磁阀阀芯位移测量装置及方法 - Google Patents

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李小宁
董岱
武兆平
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Abstract

本发明公开了一种高压先导式气动电磁阀阀芯位移检测装置及方法，包括阀芯位移传递装置、激光位移传感器、数据采集仪；激光位移传感器设置在阀芯位移传递装置的中心轴线上，激光位移传感器与数据采集仪连接；阀芯位移传递装置包括橡胶管、密封盖、导杆、测量挡板、压紧弹簧、固定套筒和调节螺母；密封盖沿中心设置通孔，导杆穿过通孔，在导杆一端外侧设置橡胶管，橡胶管固定在密封盖上，测量挡板固定在导杆的另一端，压紧弹簧一端固定在测量挡板上，另一端固定在调节螺母上；固定套筒一端固定调节螺母，另一端固定在密封盖上。本发明巧妙的将密封在阀体内的阀芯位移传递出来，提高电磁阀性能测试精度；装置结构简单，成本低廉。

Description

高压先导式气动电磁阀阀芯位移测量装置及方法
技术领域
本发明属于电磁阀性能测试技术，尤其涉及一种高压先导式气动电磁阀主阀芯位移测量装置和方法。
背景技术
高压电磁阀作为自动化控制系统中重要元件，应用越来越广。高压电磁阀的开启响应作为电磁阀重要性能指标，对电磁阀的实际应用影响很大。电磁阀阀芯位移测量可以准确获得电磁阀的开启响应，对于电磁阀性能测试意义重大。同时，通过阀芯位移的检测可以得到电磁阀的阀芯开度，进而判断阀的流通性能。
在电磁阀的性能测试中，一般采用间接测量压力、电流等量来得阀的响应。如中国专利ZL97202939公开的通过检测电磁阀电磁特性进行响应时间的间接测试的方法。还有通过内置如电涡流位移传感器、磁敏传感器、滑线电阻传感器等位移传感器的方法来检测阀芯位移，这些方法结构复杂，需要对阀体阀芯做特殊改造，成本高昂。日本专利JPH0469475中提出将阀芯位移转换为压缩弹簧的力，通过加测弹簧受力得到阀芯位移，此方法也属间接测量，且装置较复杂。中国专利CN102692200公开的“电磁阀阀芯位移自动化检测装置和方法”中用探针检测阀芯位移，但无密封结构无法检测阀体内主阀芯位移。
高压先导式气动电磁阀主阀芯密封在阀体内，阀芯位移测量比较困难，目前尚无比较成熟的设备和方法进行检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压先导式气动电磁阀阀芯位移测量装置及方法，在保证阀体密封，不影响阀的性能的前提下，直接检测主阀芯位移，提高阀的性能测试精度。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种高压先导式气动电磁阀阀芯位移测量装置，包括阀芯位移传递装置、激光位移传感器、数据采集仪；激光位移传感器设置在阀芯位移传递装置的中心轴线上，激光位移传感器通过导线与数据采集仪连接；阀芯位移传递装置包括橡胶管、密封盖、导杆、测量挡板、压紧弹簧、固定套筒和调节螺母；密封盖由第一圆柱、第二圆柱和第三圆柱组成，第一圆柱、第二圆柱和第三圆柱共轴依次连接且第一圆柱、第二圆柱和第三圆柱的直径逐渐变大，第一圆柱远离第二圆柱的一端设置倒角，密封盖沿中心设置通孔，导杆穿过通孔，在导杆一端外侧设置橡胶管，橡胶管固定在第一圆柱上，测量挡板固定在导杆的另一端，压紧弹簧一端固定在测量挡板上，另一端固定在调节螺母上；调节螺母通过螺纹固定在固定套筒一端，固定套筒另一端固定在第三圆柱上。
所述的高压先导式气动电磁阀阀芯位移检测装置，橡胶管胶粘在密封盖的第一圆柱上。
所述的高压先导式气动电磁阀阀芯位移检测装置，测量挡板的材料优选塑料。
所述的高压先导式气动电磁阀阀芯位移检测装置的检测方法，包括如下步骤：
1）将橡胶管连接到密封盖上，密封盖固定在被测阀体上，将固定套筒固定在密封盖上，依次插入导杆、测量挡板和压紧弹簧，最后将调节螺母固定在固定套筒上，使导杆与阀芯紧密相连；
2）调整好好位移传感器，使其测量光斑穿过调节螺母的中心通孔打在测量挡板的端面上，将传感器与数据采集仪相连接；
3）开启数据采集仪记录数据，然后接通电磁阀，当阀完全开启后停止数据采集；
4）数据采集仪记录的数据即为阀芯位移数据。
本发明与现有技术相比，其显著优点： 1、巧妙的将密封在阀体内的阀芯位移传递出来，对阀的结构和功能没有影响，将测量专用密封盖换为阀的密封盖后，阀即可作为产品正常使用并保证阀体密封，不影响阀的功能。
2、利用该装置可直接检测阀芯位移，提高电磁阀性能测试精度。
3、调节压紧弹簧的压紧力可适用不同工作压力下的电磁阀。
4、装置结构简单，成本低廉。
5、装置及方法稳定可靠，检测精度高。
附图说明
图1为本发明高压电磁阀阀芯位移测试装置结构示意图；
图2为本发明在电磁阀上安装示意图。
具体实施方式  
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1，本发明高压先导式气动电磁阀阀芯位移测量装置，包括阀芯位移传递装置、激光位移传感器1、数据采集仪2。阀芯位移传递装置包括橡胶管3、密封盖4、导杆5、测量挡板6、压紧弹簧7、固定套筒8和调节螺母9。
高压先导式气动电磁阀阀芯位移测量装置的具体安装过程：橡胶管3用胶粘接固定在密封盖4的第一圆柱10上，密封盖4与被测阀阀体用螺纹相连接，将导杆5通过密封盖4中心通孔插入橡胶管3，导杆5另一端与测量挡板6用胶粘接，将固定套筒8用螺钉固定在密封盖上4的第三圆柱12上，压紧弹簧7从固定套筒8的一端插入固定套筒8内，并将其固定在测量挡板6上，压紧弹簧7的另一端与调节螺母9相连接，调节螺母9通过螺纹与固定套筒8另一端连接，调整激光位移传感器1的位置使激光光斑透过调节螺母9的中心通孔打在测量挡板6的端面上，激光位移传感器1的输出信号通过导线连接到数据采集仪2上，当阀芯运动时，其位移通过导杆5传递到测量挡板6的端面，由激光位移传感器1测量，然后传输到数据采集仪2上。
测试过程具体实施如下：
1)      所用激光位移传感器型号为LKG-10，数据集仪型号为JV31113，安装好阀芯位移传递装置，调整好激光位移传感器，使激光位移传感器的光斑透过调节螺母的中心通孔到测量挡板的端面上，将数据采集仪与激光位移传感器相连； 
2)      开启采集仪记录数据，然后接通电磁阀，当阀完全开启后停止数据采集；
3)      采集仪记录的数据即为阀芯位移数据。
本发明构思巧妙，结构简单可靠，可直接测量密封在阀体内主阀芯的位移，测量精度高。

Claims (4)

1.一种高压先导式气动电磁阀阀芯位移检测装置，其特征在于：包括阀芯位移传递装置、激光位移传感器（1）、数据采集仪（2）；激光位移传感器（1）设置在阀芯位移传递装置的中心轴线上，激光位移传感器（1）通过导线与数据采集仪（2）连接；阀芯位移传递装置包括橡胶管（3）、密封盖（4）、导杆（5）、测量挡板（6）、压紧弹簧（7）、固定套筒（8）和调节螺母（9）；密封盖（4）由第一圆柱（10）、第二圆柱（11）和第三圆柱（12）组成，第一圆柱（10）、第二圆柱（11）和第三圆柱（12）共轴依次连接且第一圆柱（10）、第二圆柱（11）和第三圆柱（12）的直径逐渐变大，第一圆柱（10）远离第二圆柱（11）的一端设置倒角，密封盖（4）沿中心设置通孔，导杆（5）穿过通孔，在导杆（5）一端的外侧设置橡胶管（3），橡胶管固定在第一圆柱（10）上，测量挡板（6）固定在导杆（5）的另一端，压紧弹簧（7）一端固定在测量挡板（6）上，另一端固定在调节螺母（9）上；调节螺母（9）通过螺纹固定在固定套筒（8）一端，固定套筒（8）另一端固定在第三圆柱（12）上。
2.根据权利要求1所述的高压先导式气动电磁阀阀芯位移检测装置，其特征在于：橡胶管（3）胶粘在密封盖（4）的第一圆柱（10）上。
3.根据权利要求1所述的高压先导式气动电磁阀阀芯位移检测装置，其特征在于：测量挡板（6）的材料优选塑料。
4.基于权利要求1所述的高压先导式气动电磁阀阀芯位移检测装置的检测方法，包括如下步骤：
1）将橡胶管连接到密封盖上，密封盖固定在被测阀体上，将固定套筒固定在密封盖上，依次插入导杆、测量挡板和压紧弹簧，最后将调节螺母固定在固定套筒上，使导杆与阀芯紧密相连；
2）调整好好位移传感器，使其测量光斑穿过调节螺母的中心通孔打在测量挡板端面，将传感器与数据采集仪相连接；
3）开启数据采集仪记录数据，然后接通电磁阀，当阀完全开启后停止数据采集；
4）数据采集仪记录的数据即为阀芯位移数据。
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