CN108180307A - 无源角座阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无源角座阀，包括阀门（1）、气动执行机构（2）、定位器（16）和电源，所述定位器（16）包括依次连通的进气口（19）、恒压腔室（20）、先导气室（18）和喷嘴（11），靠近喷嘴（11）位置设有喷嘴出气压力控制装置，所述先导气室（18）与气动执行机构（2）的气路连通，所述电源包括连接在电流信号线上以将电流信号转换为电压输出的稳压管、以及将稳压管的输出电压进行转换的DC/DC电源转换模块。改变先导气室的压力，先导气室的压力等于执行机构的压力，从而实现调节挡板位置来调节执行机构压力的目的，执行机构的压力决定阀门开度。另外，直接在电流信号线上取电工作，无需外供24V电源，实现无源设计，方便用户使用。

Description

无源角座阀
技术领域
本发明涉及一种角座阀，尤其涉及一种功耗低、能在4-20Ma信号上取电工作的无源角座阀。
背景技术
角座阀主要应用于印染行业，体积小，对控制精度要求高，常规的智能阀门定位器气量大，对这种很小的阀门无法实现精确控制，目前市面上的角座阀在设计时包括阀门和定制定位器，定位器采用4线制信号，除4-20mA信号线外，还需要24V电源线。
由于现有定位器采用小型电磁阀对气路进行控制，功耗较大，无法采用二线制。从DCS到角座阀距离几百米，四线制增加用户成本。
发明内容
为了解决角座阀的定位器无法实现精确控制、无法采用二线制、以及功耗大的问题，本发明提供一种无源角座阀。
为了解决上述问题，其技术解决方案为：
一种无源角座阀，包括阀门、气动执行机构、定位器和电源，所述定位器包括依次连通的进气口、恒压腔室、先导气室和喷嘴，靠近喷嘴位置设有喷嘴出气压力控制装置，所述先导气室与气动执行机构的气路连通，所述电源包括连接在电流信号线上以将电流信号转换为电压输出的稳压管、以及将稳压管的输出电压进行转换的DC/DC电源转换模块。
在上述的无源角座阀，所述喷嘴出气压力控制装置包括靠近喷嘴口的挡板和驱动所述挡板运动的线圈组件。
在上述的无源角座阀，所述挡板通过游丝固定。
本发明的有益技术效果：定位器给线圈电流时，挡板会发生偏移，从而改变先导气室的压力，先导气室的压力等于执行机构的压力，从而实现调节挡板位置来调节执行机构压力的目的，执行机构的压力决定阀门开度。另外，直接在电流信号线上取电工作，无需外供24V电源，实现无源设计，方便用户使用。
附图说明
图1为本发明一种无源角座阀的结构示意图。
图2为本发明中涉及的气路示意图。
图3为将电流信号转化为工作电压的电路拓扑图。
图4为本发明中涉及的喷嘴、挡板、线圈组件的结构及位置示意图。
图5为本发明一种无源角座阀的爆炸图。
图中：1-阀门，2- 执行机构，3- 电缆端子，4-先导阀组件，5-电路板，6-喷嘴组件，7-定位器盖体，8-阀位传感器，9-定位器出气口，10-进气口，11-喷嘴，12-挡板，13-游丝，14-导磁体，15-线圈组件，16-定位器，18-先导气室，20-恒压腔室。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1、图2所示，一种无源角座阀，包括阀门1、气动执行机构2、定位器16和电源，所述定位器16包括依次连通的进气口19、恒压腔室20、先导气室18和喷嘴11，靠近喷嘴11位置设有喷嘴出气压力控制装置，所述先导气室18与气动执行机构2的气路连通，所述电源包括连接在电流信号线上以将电流信号转换为电压输出的稳压管、以及将稳压管的输出电压进行转换的DC/DC电源转换模块。
关于在电流信号线上取电的具体电路可参见图3的实施例，4-20mA电流，经过9V稳压管形成9V电压，再经DC/DC电源转换成3.3V电压，然后给本发明各个零部件供电。
如图4所示，所述喷嘴出气压力控制装置包括靠近喷嘴口的挡板12和驱动所述挡板12运动的线圈组件15。而且，挡板12通过游丝13固定。档板与喷嘴之间的间隙由线圈电流的大小来决定，线圈加电，导磁体14会产生磁力，挡板由一游丝固定，受磁力影响会产生移动，实现档板与喷嘴间隙的调整。挡板发生偏移，从而改变先导气室的压力，先导气室的压力等于执行机构的压力，从而实现调节挡板位置来调节执行机构压力的目的，执行机构的压力决定阀门开度。
如图5所示，在定位器16设有先导阀组件4、电路板5、喷嘴组件6和阀位传感器8，定位器16的壳体上设有出气口9和进气口10。
电路板5功能是接收DCS发送过来的4-20mA指令，通过A/D 转化后传送给微处理器，微处理器把输入信号和实际位置信号对比后，经过先进算法计算其偏差，依据偏差大小和方向输出一个带方向的电流信号给喷嘴组件，调节挡板与喷嘴之间的间隙，从而调节先导阀内压力，从而调节执行机构阀杆的位移，最终调节阀芯的开度。另外，电路板5还包括作按键和显示屏。
在定位器气路上进行了设计，满足低功耗的设计安求，设备在4-20mA信号上取电工作，无需外供24V电源，实现角座阀无源设计，方便用户使用。

Claims (3)

1.一种无源角座阀，其特征在于，包括阀门（1）、气动执行机构（2）、定位器（16）和电源，所述定位器（16）包括依次连通的进气口（19）、恒压腔室（20）、先导气室（18）和喷嘴（11），靠近喷嘴（11）位置设有喷嘴出气压力控制装置，所述先导气室（18）与气动执行机构（2）的气路连通，所述电源包括连接在电流信号线上以将电流信号转换为电压输出的稳压管、以及将稳压管的输出电压进行转换的DC/DC电源转换模块。
2.根据权利要求1所述的无源角座阀，其特征在于，所述喷嘴出气压力控制装置包括靠近喷嘴口的挡板（12）和驱动所述挡板（12）运动的线圈组件（15）。
3.根据权利要求2所述的无源角座阀，其特征在于，所述挡板（12）通过游丝（13）固定。
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