CN109764175A - 一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统及方法，包括控制主板、显示面板、传感器、执行器和风量调节装置；所述控制主板设置在控制盒中，控制盒固定在蝶阀表面，所述控制主板连接有流量传感器和位移传感器，流量传感器的组成部件设置在蝶阀内部及蝶阀表面，位移传感器为独立产品，与控制主板通过导线连接；所述显示面板为独立产品，与控制主板通过导线连接；所述风量调节装置包括阀片和阀杆，阀片设置在蝶阀中，与蝶阀表面相互贴合，阀杆固定在阀片上，从蝶阀中穿出；所述执行器为驱动电机，驱动电机转头与风量调节装置的阀杆连接；所述执行器通过导线与控制主板连接。

Description

一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统及方法

技术领域

本发明涉及管道阀门技术领域，具体为一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统及方法。

背景技术

通风柜是实验室通风设计中不可缺少的一个组成部分，为了使实验室工作人员不吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化学物质和有机体、实验室中应有良好的通风系统应用，为阻止一些蒸气、气体和微粒(烟雾、灰尘和有毒有害挥发性气体)的吸收，污染物质须用通风柜、通风罩或局部通风的方法除去。

目前的通风柜上安装的通风阀体为非线性控制的，非智能控制的,都是通过风速传感器,外接执行器,或检点电路控制单元来实现等以及其他的辅助部分来实现通风柜的通风量的控制，因此控制风阀不能够实现排风量的线性控制，造成视窗的面风速不稳定，为了保证面风速稳定而采用风阀执行器、门高传感器和风速传感器实现风量线性控制，现有技术中普通的变风量蝶阀采用面风速传感器、普通的变风量蝶阀及控制面板来控制风量，这种方式由于受管道压力的影响，风道的风量及压力会不断变化，蝶阀的阀片也会不断地调整开度以达到足够的风量，其面风速也会实时变化，会在一定情况下影响其安全性。目前现有的普通的变风量蝶阀上仅支持安装某一类特定的执行器，由于阀体上安装位置的原因，不能适配多种类型的执行器，会给安装的过程造成一定的不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有阀体由于管道内部压力变化，检测风速不稳定，从而导致控制器控制阀体来回拨动调整，难以达到所预设的风速，影响其稳定性，提供一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统及方法，从而解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统及方法，包括控制主板、执行器和风量调节装置、显示面板；所述控制主板设置在控制盒中，控制盒固定在蝶阀表面，所述控制主板连接有流量传感器和位移传感器，流量传感器的组成部件设置在蝶阀内部及蝶阀表面，位移传感器为独立产品，与控制主板通过导线连接；所述显示面板为独立产品，与控制主板通过导线连接；所述风量调节装置包括阀片和阀杆，阀片设置在蝶阀中，与蝶阀表面相互贴合，阀杆固定在阀片上，从蝶阀中穿出；所述执行器为驱动电机，驱动电机转头与风量调节装置的阀杆连接；所述执行器通过导线与控制主板连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述流量传感器和位移传感器与控制主板之间连接方式是通过导线连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制盒背面固定在阀体上，接线端子安装在控制主板上，电线从控制盒侧面的开孔穿出接电源。

作为本发明的一种优选技术方案，所述风量调节装置中的阀片外侧设置有一层橡皮带，橡皮带与蝶阀内槽相互贴合，在蝶阀上开有孔槽，阀杆通过孔槽伸出蝶阀，孔槽与阀杆紧密贴合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述执行器为伺服电机，执行器通过支架固定在蝶阀外部，且执行器伺服电机的转轴固定住阀杆转动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述蝶阀内部设置管嘴，外接有气嘴和气管，控制主板(1)上有测压装置，气嘴、管嘴、气管及测压装置组成了流量传感器。

本发明还提供了一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统及方法，具体包括如下步骤：

S1：位移传感器相当于一个电阻，控制主板与位移传感器导线连接，当位移传感器的拉绳拉长或缩短，会改变自身阻值，控制主板可检测位移传感器的阻值改变，位移传感器的阻值对应蝶阀的流量值；

S2：使用者对控制主板设置，当控制主板检测到位移传感器的阻值变化，蝶阀的流量值也要随之变化到对应的值，控制主板计算风量调节装置中的阀片在蝶阀中的角度，发送动作信号至执行器；

S3：执行器控制电机转动带动阀杆传动，使得阀片达到所计算的角度，流量达到理论计算的流量；

S4：安装于蝶阀上的流量传感器测得实际阀门的流量，同时反馈至控制主板，控制主板结合实际风速，重新计算，通过执行器控制开关调节装置微调，使实际流速与计算的流速相同。

S5：控制主板与显示面板通过导线连接，控制主板将实际流量值与位移传感器测量的门高值传输至显示面板，显示面板将参数全部显示在屏幕上，控制主板的一些参数亦可以通过显示面板进行设置。

本发明所达到的有益效果是：本发明通过位移传感器测得通风柜视窗开启高度，同时通过事先预设的面风速，通过二者结合控制阀门调节至所达到的角度，从而第一次调整蝶阀流量；同时，设置流量传感器，获得实时流量信息，信息反馈至控制主板，控制主板在进行第二次调整阀门角度；从而实现反馈式控制阀门流速，从而获得稳定的风速流量。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明整体结构示意图；

图中标号：1、控制主板；11、流量传感器；12、位移传感器；2、执行器；3、风量调节装置；4、显示面板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1所示，本发明提供一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统，包括控制主板1、执行器2、风量调节装置3和显示面板4；所述控制主板1设置在控制盒中，控制盒设置在蝶阀表面，所述控制主板1连接有流量传感器11和位移传感器12，流量传感器的组成部件设置在蝶阀内部及蝶阀表面，位移传感器为独立产品，与控制主板通过导线连接，所述显示面板(4)为独立产品，与控制主板通过导线连接；所述风量调节装置3包括阀片和阀杆，阀片设置在蝶阀中，与蝶阀表面相互贴合，阀杆固定在阀片上，从蝶阀中穿出；所述执行器(2)为驱动电机，驱动电机转头与风量调节装置3的阀杆连接；所述执行器2通过导线与控制主板连接。

进一步的，所述流量传感器11和位移传感器12与控制主板1之间连接方式是通过导线连接。

进一步的，所述控制盒背面固定在阀体上，接线端子安装在控制主板1上，电线从控制盒侧面的开孔穿出接电源。

进一步的，所述风量调节装置3中的阀片外侧设置有一层橡皮带，橡皮带与蝶阀内槽相互贴合，在蝶阀上开有孔槽，阀杆通过孔槽伸出蝶阀，孔槽与阀杆紧密贴合。

进一步的，所述执行器2为伺服电机，执行器2通过支架固定在蝶阀外部，且执行器2伺服电机的转轴固定住阀杆转动。

进一步的，所述蝶阀内部设置管嘴，外接有气嘴和气管，控制主板1上有测压装置，气嘴、管嘴、气管及测压装置组成了流量传感器。

具体的：位移传感器12相当于一个电阻，控制主板1与位移传感器12导线连接，当位移传感器12的拉绳拉长或缩短，会改变自身阻值，控制主板1可检测位移传感器1的阻值改变，位移传感器的阻值对应蝶阀的流量值；使用者对控制主板1设置，当控制主板1检测到位移传感器12的阻值变化，蝶阀的流量值也要随之变化到对应的值，控制主板1计算风量调节装置3中的阀片在蝶阀中的角度，发送动作信号至执行器2；执行器2控制电机转动带动阀杆传动，使得阀片达到所计算的角度，流量达到理论计算的流量；安装于蝶阀上的流量传感器11测得实际阀门的流量，同时反馈至控制主板1，控制主板结合实际风速，重新计算，通过执行器2控制开关调节装置3微调，使实际流速与计算的流速相同。控制主板1与显示面板4通过导线连接，控制主板1将实际流量值与位移传感器12测量的门高值传输至显示面板4，显示面板4将参数全部显示在屏幕上，控制主板1的一些参数亦可以通过显示面板4进行设置。

流量传感器11和位移传感器12与控制主板1之间连接方式为有线连接；同时控制盒固定在蝶阀上，结合实际情况，设置在便于开启控制盒门的位置；阀片外侧设置橡胶带。加强阀片与蝶阀之间的密封性，最大程度的避免误差。

值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统，其特征在于，包括控制主板(1)、执行器(2)和风量调节装置(3)、显示面板(4)；所述控制主板(1)设置在控制盒中，控制盒固定在蝶阀表面，所述控制主板(1)连接有流量传感器(11)和位移传感器(12)，流量传感器(11)的组成部件设置在蝶阀内部及蝶阀表面，位移传感器(12)为独立产品，与控制主板通过导线连接；所述显示面板(4)为独立产品，与控制主板通过导线连接；所述风量调节装置(3)包括阀片和阀杆，阀片设置在蝶阀中，与蝶阀表面相互贴合，阀杆固定在阀片上，从蝶阀中穿出；所述执行器(2)为驱动电机，驱动电机转头与风量调节装置(3)的阀杆连接；所述执行器(2)通过导线与控制主板连接。

2.根据权利要求1所述的一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统，其特征在于，所述流量传感器(11)和位移传感器(12)与控制主板(1)之间连接方式是通过导线连接。

3.根据权利要求1所述的一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统，其特征在于，所述控制盒背面固定在阀体上，接线端子安装在控制主板(1)上，电线从控制盒侧面的开孔穿出接电源。

4.根据权利要求1所述的一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统，其特征在于，所述风量调节装置(3)中的阀片外侧设置有一层橡皮带，橡皮带与蝶阀内槽相互贴合，在蝶阀上开有孔槽，阀杆通过孔槽伸出蝶阀，孔槽与阀杆紧密贴合。

5.根据权利要求1所述的一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统，其特征在于，所述执行器(2)为伺服电机，执行器(2)通过支架固定在蝶阀外部，且执行器(2)伺服电机的转轴固定住阀杆转动。

6.根据权利要求1所述的一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统，其特征在于，所述蝶阀内部设置管嘴，外接有气嘴和气管，控制主板(1)上有测压装置，气嘴、管嘴、气管及测压装置组成了流量传感器。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种流量反馈型变风量蝶阀的控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：位移传感器(12)相当于一个电阻，控制主板(1)与位移传感器(12)导线连接，当位移传感器(12)的拉绳拉长或缩短，会改变自身阻值，控制主板(1)可检测位移传感器(1)的阻值改变，位移传感器的阻值对应蝶阀的流量值；

S2：使用者对控制主板(1)设置，当控制主板(1)检测到位移传感器(12)的阻值变化，蝶阀的流量值也要随之变化到对应的值，控制主板(1)计算风量调节装置(3)中的阀片在蝶阀中的角度，发送动作信号至执行器(2)；

S3：执行器(2)控制电机转动带动阀杆传动，使得阀片达到所计算的角度，流量达到理论计算的流量；

S4：安装于蝶阀上的流量传感器(11)测得实际阀门的流量，同时反馈至控制主板(1)，控制主板结合实际风速，重新计算，通过执行器(2)控制开关调节装置(3)微调，使实际流速与计算的流速相同。

S5：控制主板(1)与显示面板(4)通过导线连接，控制主板(1)将实际流量值与位移传感器(12)测量的门高值传输至显示面板(4)，显示面板(4)将参数全部显示在屏幕上，控制主板(1)的一些参数亦可以通过显示面板(4)进行设置。