CN112555427B - 制冷系统用电子节流装置 - Google Patents

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Abstract

一种制冷系统用电子节流装置，包括：控制器、信号变送器、阀杆、转子、线圈、位置传感器和阀体，其中：阀杆设置于阀体内，转子设置于阀体上，线圈覆盖于阀体外，位置传感器一端与阀体上端相连，另一端设置于阀杆顶部，控制器与线圈相连，信号变送器与控制器和位置传感器相连。位置传感器为金属丝或滑动电位器。阀体底部设有进口管和出口管，其中：出口管设置于阀体底部并与阀杆相连，进口管设置于阀体侧面。本发明在阀杆顶部与阀体上端之间，装配有位置传感器，可以精确测量阀杆线位移，从而获得阀口开度数据，采用合金金属结构，成本低，重量轻，结构紧凑，位置反馈精准，可靠性高，可采用火焰钎焊技术整体制作，适合于大批量，模块化生产。

Description

制冷系统用电子节流装置
技术领域
本发明涉及的是一种流体控制部件领域的技术，具体是一种制冷系统用电子节流装置。
背景技术
现有的空调系统中，通常采用节流短管或者热力膨胀阀作为节流装置；但热力膨胀阀无法主动控制，不能满足高效新型制冷系统(如高能效变频房间空调器，新能源汽车热泵系统等)的需求。
目前使用的电子节流装置的工作过程中，用于驱动的步进电机虽然可以实现主动控制，但不具备位置开度反馈功能，实际使用中常常因为电机负载惯性、电机产生的共振、控制信号被干扰等因素导致失步，无法满足使用要求，也将大大降低步进电机使用寿命。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种制冷系统用电子节流装置，在阀杆顶部与壳体之间，装配有位置传感器，可以精确测量阀杆线位移，从而获得阀口开度数据。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：控制器、信号变送器、阀杆、转子、线圈、位置传感器和阀体，其中：阀杆设置于阀体内，转子设置于阀体上，线圈覆盖于阀体外，位置传感器一端与阀体上端相连，另一端设置于阀杆顶部，控制器与线圈相连，信号变送器与控制器和位置传感器相连。
所述的阀体底部设有进口管和出口管，其中：出口管设置于阀体底部并与阀杆相连，进口管设置于阀体侧面。
所述的位置传感器为金属丝或滑动电位器。
本发明涉及一种基于上述装置的控制方法，通过控制器发送脉冲信号至线圈使得转子旋转，然后将转子的旋转运动转化为阀杆的线性位移并使得位置传感器的阻值发生变化，进一步通过信号变送器将该阻值变化转换为阀杆的位置开度，并通过反馈至控制器实现闭环调节。
技术效果
与现有技术相比，本发明在阀杆顶部与阀体上端之间，装配有位置传感器，可以精确测量阀杆线位移，从而获得阀口开度数据，采用合金金属结构，成本低，重量轻，结构紧凑，位置反馈精准，可靠性高，可采用火焰钎焊技术整体制作，适合于大批量，模块化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1结构示意图；
图2为本发明实施例2结构示意图；
图中：控制器1、信号变送器2、金属丝3、阀体4、线圈5、转子6、阀杆7、进口管8、出口管9、滑动电位器10、触点滑片11。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，为本实施例1涉及的一种制冷系统用电子节流装置，包含：控制器1、信号变送器2、作为位置传感器的金属丝3、阀体4、线圈5、转子6、阀杆7、进口管8和出口管9，其中：阀杆7设置于阀体4内，转子6设置于阀体4上，线圈5覆盖于阀体4外，金属丝3一端与阀体4上端相连，另一端设置于阀杆7顶部，出口管9设置于阀体4底部并与阀杆7相连，进口管8设置于阀体4侧面，控制器1与线圈5相连，信号变送器2与控制器1和金属丝3相连。
所述的金属丝3材质为合金。
当阀杆7发生线位移，金属丝3被拉伸，其电阻值发生变化，通过信号线传递到信号变送器2，转换为开度信号，再将开度信号传递到控制器1实现精准主动控制和数据反馈。
本实施例涉及基于上述装置的控制方法，通过控制器1发送脉冲信号到线圈5上，控制转子6部件的旋转，再通过螺纹传动副将转子6的旋转运动转化为阀杆7的线性位移，阀杆7的线性位移使金属丝3产生形变其对应的阻值发生变化，在信号变送器2中将金属丝3的阻值的变化转换为阀杆7的位置开度并反馈到控制器1，通过所设定的开度来进行对位置开度进行闭环调节，提高了控制精度。
实施例2
如图2所示，为本实施例2涉及的一种制冷系统用电子节流装置，主要结构与实施例1一致，区别在于：本实施例中的位置传感器为滑动电位器10，滑动电位器10一端固定设置于阀体4的上端，滑动电位器10另一端的触点滑片11与阀杆7的顶部固定连接，阀杆7的线性位移带动触点滑片11移动，触点滑片11阻值与滑动电位器10总阻值通过三个触点接线连接到信号变送器2。
所述的控制器1通过发送脉冲信号到线圈5上，控制转子6的旋转，再通过螺纹传动副将转子6的旋转运动转化为阀杆7的线性位移，阀杆7的线性位移带动触点滑片11移动，信号变送器2通过触点滑片11的阻值与滑动电位器10总阻值比值得到触点即阀杆7的相对位置开度，并反馈到控制器1，通过所设定的目标开度来对阀杆7的位置开度进行闭环调节，提高了控制精度。
经过具体实际实验，在空调系统中通过控制器可以对节流装置进行精准调控，并且可实时得到节流装置的开度反馈，减少了很多节流装置控制失效现象。与现有技术相比，本方法能够更精准的对节流装置进行开度控制；增加节流装置的位置反馈，提升控制精度；避免传统电子节流装置因电机失步而引起的系统控制不稳定或系统无法运行等故障。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (1)

1.一种制冷系统用电子节流装置，其特征在于，包括：控制器、信号变送器、阀杆、转子、线圈、位置传感器和阀体，其中：阀杆设置于阀体内，转子设置于阀体上，线圈覆盖于阀体外，位置传感器一端与阀体上端相连，另一端设置于阀杆顶部，控制器与线圈相连，信号变送器与控制器和位置传感器相连，通过控制器发送脉冲信号至线圈使得转子旋转，然后将转子的旋转运动转化为阀杆的线性位移并使得位置传感器的阻值发生变化，进一步通过信号变送器将该阻值变化转换为阀杆的位置开度，并通过反馈至控制器实现闭环调节；
所述的位置传感器为金属丝或滑动电位器；
所述的滑动电位器一端固定设置于阀体的上端，滑动电位器另一端的触点滑片与阀杆的顶部固定连接，阀杆的线性位移带动触点滑片移动，触点滑片阻值与滑动电位器总阻值通过三个触点接线连接到信号变送器；
所述的阀体底部设有进口管和出口管，其中：出口管设置于阀体底部并与阀杆相连，进口管设置于阀体侧面。
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