CN106641381B - 一种试验用水门控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种试验用水门控制装置，包括：阀门机构、步进电机、管路、流量传感器和控制单元，阀门机构包括主体和调节轴，主体设有导流通孔，调节轴穿过导流通孔与主体转动配合；调节轴上设有阀片，阀片与导流通孔配合；管路包括出水管和进水管，出水管和进水管分别固定在导流通孔的两端，流量传感器位于出水管内；控制单元与步进电机和流量传感器连接。该装置通过流量传感器获取液体实时流量值，控制单元将液体实时流量值与目标流量值对比，向步进电机输出控制信号，步进电机驱动调节轴带动阀片转动，可以灵活调整导流通孔的开度，更加平稳、精确地调整液体流量。

Description

一种试验用水门控制装置
技术领域
本发明涉及一种试验用水门控制装置。
背景技术
现有机械设备中常包含液体管路，往往这些液体管路中的液体流量需要调节和控制，例如：一种用于冷却作用的管路系统，为保证被冷却介质的温度不能太高或者太低，就需要调节该冷却管路中的冷水的流量，且调节精度要求较高。常见的控制液体管路冷却水流量的装置，包含电动阀门、阀体两部分；其中电动阀门可受电信号驱动，做90°的转动，电动阀门的转动可带动下面阀体中的球阀或者阀片进行90°转动，即实现管路中液体介质的流通和阻断。通过控制液体的流出或截止，实现液体冷却或者其它作用的调节功能。该装置仅有两种状态：液体流通和液体截止，并不能连续的调节管路内部的液体流量，这样会导致控制精度较差，液体流量呈波动性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可精确控制液体流量的试验用水门控制装置。
本发明提供了一种试验用水门控制装置，其中，包括：
阀门机构，包括主体和调节轴，所述主体设有导流通孔，所述调节轴穿过所述导流通孔与所述主体转动配合；所述调节轴上设有阀片，所述阀片与所述导流通孔配合；
步进电机，所述步进电机的驱动轴与所述调节轴相连，用于驱动所述调节轴转动；
管路，所述管路包括出水管和进水管，所述出水管和所述进水管分别固定在所述导流通孔的两端；
流量传感器，所述流量传感器位于所述出水管内；
控制单元，所述控制单元与所述步进电机和所述流量传感器连接，所述控制单元用于接收到所述流量传感器反馈的液体实时流量值，将所述实时流量值与目标流量值比较，控制所述步进电机驱动所述调节轴旋转，以使所述调节轴带动所述阀片改变所述导流通孔的液体流通面积，使所述实时流量值与所述目标流量值相同。
优选地，所述调节轴的圆周方向设有第一传动齿；
所述驱动轴横向设有与所述第一传动齿配合的第二传动齿，所述步进电机驱动所述驱动轴伸出和缩回。
优选地，所述驱动轴和所述调节轴相垂直。
优选地，所述主体还设有连接通孔，所述调节轴同时穿过所述导流通孔和所述连接通孔；
所述第一传动齿位于所述连接通孔内的所述调节轴上。
优选地，所述连接通孔为腰形孔。
优选地，所述阀片数量为两个，固定在所述调节轴的两侧。
优选地，所述阀片的外形与所述导流通孔相同。
优选地，所述管路与所述导流通孔螺接。
本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种试验用水门控制装置，包括：阀门机构、步进电机、管路、流量传感器和控制单元，阀门机构包括主体和调节轴，主体设有导流通孔，调节轴穿过所述导流通孔与所述主体转动配合；调节轴上设有阀片，阀片与导流通孔配合；管路包括出水管和进水管，出水管和进水管分别固定在导流通孔的两端，流量传感器位于出水管内；控制单元与步进电机和流量传感器连接。该装置通过流量传感器获取液体的实时流量值，控制单元将实时流量值与目标流量值对比，向步进电机输出控制信号，步进电机驱动调节轴带动阀片转动，灵活调整导流通孔的开度，平稳、精确地调整液体流量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的试验用水门控制装置的爆炸图；
图2为阀门机构的示意图。
附图标记如下：
1-阀门机构、11-主体、111-导流通孔、112-连接通孔、12-调节轴、121-阀片、122-第一传动齿、2-步进电机、21-驱动轴、211-第二传动齿、3-管路、31-出水管、32-进水管、4-控制单元。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图1、图2所示，本发明实施例提供了一种试验用水门控制装置，其中，包括：阀门机构1、步进电机2、管路3、流量传感器(未表示)和控制单元4，阀门机构1包括主体11和调节轴12，主体11设有导流通孔111，调节轴12设置在导流通孔111中，且调节轴12的两端分别与主体11上该导流通孔111的内壁转动配合；调节轴12上设有阀片121，阀片121随着调节轴12的转动可以改变封堵导流通孔的面积；步进电机2的驱动轴21与所述调节轴12相连，用于驱动调节轴12转动；管路3包括出水管31和进水管32，出水管31和进水管32分别固定在导流通孔111的两端；流量传感器位于出水管31内，用于监测出水管31内的液体实时流量；控制单元4分别与步进电机2的控制端口和流量传感器连接，控制单元4接收到流量传感器反馈的液体的实时流量值，将实时流量值与目标流量值比较，控制步进电机2驱动调节轴12旋转，调节轴12带动阀片121改变导流通孔111的液体流通面积，使实时流量值与目标流量值相同。该试验用水门控制装置通过流量传感器获取液体实时流量值，控制单元4将实时流量值与目标流量值对比，向步进电机2输出控制信号，使步进电机2驱动调节轴12带动阀片121转动，灵活调整导流通孔111的开度，从而平稳、精确地调整了液体流量。
步进电机2可控制驱动轴21转动和伸缩，利用直接驱动或者涡轮蜗杆驱动等方式驱动调节轴12转动，本实施例利用步进电机2控制驱动轴21伸缩的形式进行设计。进一步地，调节轴12的圆周方向设有第一传动齿122；步进电机2的驱动轴21横向设有与第一传动齿122配合的第二传动齿211，步进电机2控制驱动轴21伸出和缩回。由于步进电机2内设有位置传感器，控制单元4向步进电机2输出控制信号，控制驱动轴21的伸缩距离，驱动轴21伸缩过程中，第二传动齿211与第二传动齿211配合，驱动调节轴12转动，调节轴12带动阀片121转动，改变导流通孔111的液体流通面积。第一传动齿122和第二传动齿211配合，可使传动更精确，可靠性更高。
进一步地，驱动轴21和调节轴12相垂直。第一传动齿122和第二传动齿211均设置为直齿，方便加工，通过驱动轴21和调节轴12相垂直，可使第一传动齿122和第二传动齿211啮合更稳定，方便安装。
如图2所示，进一步地，主体11还设有连接通孔112，调节轴12同时穿过导流通孔111和连接通孔112；第一传动齿122位于连接通孔112内的调节轴12上。连接通孔112可容纳第一传动齿122和第二传动齿211啮合，可使该装置结构更加紧凑。
进一步地，连接通孔112为腰形孔。腰形孔的纵向空间可提供驱动轴21足够的安装、配合间隙，避免驱动轴21与连接通孔112发生干涉；腰形孔的横向空间可限制驱动轴21沿调节轴12滑动，避免第一传动齿122和第二传动齿211脱离，影响该装置正常工作。
进一步地，阀片121数量为两个，固定在调节轴12的两侧。通过在调节轴12的两侧固定阀片121，可提高阀片121的强度，避免液体流量较大时，对阀片121造成损坏。
进一步地，阀片121的外形与导流通孔111相同，可使两阀片121完全封堵导流通孔111，有助于精确控制液体流量。
由于阀片121限制了液体流量，导致导流通孔111两侧存在液体压力差，容易使管路3与导流通孔111的连接处发生松动。进一步地，管路3与导流通孔111螺接，可使连接更可靠。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种试验用水门控制装置，其特征在于，包括：
阀门机构，包括主体和调节轴，所述主体设有导流通孔，所述调节轴穿过所述导流通孔与所述主体转动配合；所述调节轴上设有阀片，所述阀片与所述导流通孔配合；
步进电机，所述步进电机的驱动轴与所述调节轴相连，用于驱动所述调节轴转动；
管路，所述管路包括出水管和进水管，所述出水管和所述进水管分别固定在所述导流通孔的两端；
流量传感器，所述流量传感器位于所述出水管内；
控制单元，所述控制单元与所述步进电机和所述流量传感器连接，所述控制单元用于接收到所述流量传感器反馈的液体实时流量值，将所述实时流量值与目标流量值比较，控制所述步进电机驱动所述调节轴旋转，以使所述调节轴带动所述阀片改变所述导流通孔的液体流通面积，使所述实时流量值与所述目标流量值相同；
所述调节轴的圆周方向设有第一传动齿；
所述驱动轴横向设有与所述第一传动齿配合的第二传动齿，所述步进电机驱动所述驱动轴伸出和缩回；
所述主体还设有连接通孔，所述调节轴同时穿过所述导流通孔和所述连接通孔；
所述第一传动齿位于所述连接通孔内的所述调节轴上。
2.根据权利要求1所述的试验用水门控制装置，其特征在于，所述驱动轴和所述调节轴相垂直。
3.根据权利要求1所述的试验用水门控制装置，其特征在于，所述连接通孔为腰形孔。
4.根据权利要求3所述的试验用水门控制装置，其特征在于，所述阀片数量为两个，固定在所述调节轴的两侧。
5.根据权利要求4所述的试验用水门控制装置，其特征在于，所述阀片的外形与所述导流通孔相同。
6.根据权利要求5所述的试验用水门控制装置，其特征在于，所述管路与所述导流通孔螺接。
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