CN114413057A - 一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置。其包括角行程气动执行机构、定位器、感应磁条、霍尔传感器机构、鱼眼连杆、输出轴连架杆；所述角行程气动执行机构包括转动输出的执行机构输出轴，执行机构输出轴与阀本体的阀门启闭件相连，感应磁条安装于执行机构输出轴，定位器通过感应磁条转角获取阀位信息；所述霍尔传感器机构包括底座、铜磁钢座、霍尔传感器、上盖、装置连架杆、转动轴；所述鱼眼连杆一端与装置连架杆相连，另一端与输出轴连架杆相连。通过将角行程阀门的转动转换为霍尔传感器机构的转动轴的转动，再通过霍尔传感器测量转动轴的转角,即可测量出角行程阀门的转角，整体装置结构简单、便于拆装和维护。

Description

一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其是指一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置。

背景技术

目前随着调节阀在石油化工等行业的广泛应用，用户对调节阀调节性能要求也在不断提高，这就要求使用可靠的检测装置对调节阀进行性能测试。目前角行程调节阀的调节性能检测手段比较少，其主要原因有三点：一、一般角行程调节阀门通过测量执行机构输出轴的角位移来反映阀门的角位移，而执行机构输出轴在安装定位器或其他电气附件时已经被使用，检测装置安装空间受限；二、检测装置的安装对测量结果影响很大，对检测装置的安装要求比较高；三、角行程阀门形式多样，检测装置需要很好的适用性，通用多种规格的角行程阀门。故现有技术没有简便可靠的检测手段，难以批量检测角行程调节阀性能，进而影响角行程调节阀产品质量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置，包括角行程气动执行机构，所述角行程气动执行机构的转动输出的执行机构输出轴与阀本体的阀门启闭件相连，还包括定位器、感应磁条、霍尔传感器机构、鱼眼连杆、安装支架、连接板及输出轴连架杆；

所述输出轴连架杆与执行机构输出轴相连；所述感应磁条安装于执行机构输出轴上，通过执行机构输出轴转动并带动感应磁条转动，所述定位器通过感应磁条转角获取阀位信息；

所述鱼眼连杆与输出轴连架杆相连；所述定位器位于安装支架上方且通过安装支架安装于角行程气动执行机构上，所述连接板安装于角行程气动执行机构上，所述霍尔传感器机构安装于连接板上方。

在本发明的一种实施方式中，所述霍尔传感器机构包括底座、铜磁钢座、霍尔传感器、上盖、装置连架杆、转动轴、内深沟球轴承、轴用弹性挡圈，所述转动轴转动连接于底座且与铜磁钢座相连，所述上盖与底座相连，所述霍尔传感器安装于上盖，所述装置连架杆滑动连接于转动轴。

在本发明的一种实施方式中，所述霍尔传感器机构还包括卡槽、内深沟球轴承、轴用弹性挡圈，所述转动轴两侧端设有卡槽；所述转动轴通过两个内深沟球轴承安装于底座且所述轴用弹性挡圈与卡槽相配合。

在本发明的一种实施方式中，所述鱼眼连杆一端与装置连架杆相连，另一端与输出轴连架杆相连。

在本发明的一种实施方式中，所述连接板包括固定孔和安装孔，所述连接板通过固定孔安装于角行程气动执行机构，所述霍尔传感器机构通过安装孔安装于连接板。

在本发明的一种实施方式中，所述执行机构输出轴设有安装键槽和安装螺纹孔，所述输出轴连架杆一端设有键槽，另一端设有第一螺纹孔，所述键槽中心设有通孔，所述输出轴连架杆通过通孔和键安装于执行机构输出轴，所述输出轴连架杆另一端通过第一螺纹孔、螺栓与所述鱼眼连杆相连。

在本发明的一种实施方式中，所述装置连架杆一端设有滑孔，所述滑孔侧面设有紧固螺纹孔，所述转动轴的圆柱面铣有平面，紧固螺纹孔内装有紧定螺钉，所述装置连架杆一端通过滑孔套设于转动轴并通过锁紧螺钉锁紧于转动轴的平面，所述装置连架杆另一端设有第二螺纹孔，所述装置连架杆另一端通过第二螺纹孔、限位螺栓与所述鱼眼连杆相连。

在本发明的一种实施方式中，所述装置连架杆的滑孔和第二螺纹孔的中心距与输出轴连架杆的通孔和第一螺纹孔的中心距相等。

在本发明的一种实施方式中，所述底座还包括与限位螺栓配合的限位槽，所述限位螺栓上还套设有限位螺母。

在本发明的一种实施方式中，所述鱼眼连杆包括左旋关节轴承、右旋关节轴承、左旋六角螺母、右旋六角螺母、连接杆；所述连接杆一端为左旋螺纹，另一端为右旋螺纹，所述左旋关节轴承和左旋六角螺母连接于连接杆一端，所述右旋关节轴承和右旋六角螺母连接于连接杆另一端。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置，通过将角行程阀门的转动转换为霍尔传感器装置的转动轴的转动，再通过霍尔传感器测量转动轴的转角,即可测量出角行程阀门的转角，整体装置结构简单、便于拆装和维护，安装空间不受限制且不影响阀门本身性能；通用性强，适用于多种规格角行程阀门；通过检测角行程调节阀调节性能，提高角行程调节阀产品质量。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明测量装置三维装配示意图。

图2是本发明霍尔传感器机构结构示意图。

图3是本发明连接板示意图。

图4是本发明底座示意图。

图5是本发明底座俯视图。

图6是本发明装置连架杆示意图。

图7是本发明转动轴示意图。

图8是本发明上盖示意图。

图9是本发明鱼眼连杆装配示意图。

图10是本发明连杆示意图。

图11是本发明输出轴连架杆示意图。

图12是本发明测量装置结构俯视示意图。

图13是本发明测量装置结构主视示意图。

说明书附图标记说明：1、角行程气动执行机构；11、执行机构输出轴；12、输出轴连架杆；121、键槽；122、第一螺纹孔；123、通孔；2、定位器；3、感应磁条；4、霍尔传感器机构；41、底座；411、限位槽；42、铜磁钢座；43、霍尔传感器；44、上盖；45、装置连架杆；451、滑孔；452、紧固螺纹孔；453、第二螺纹孔；454、限位螺栓；455、限位螺母；46、转动轴；461、平面；462、卡槽；47、内深沟球轴承；48、轴用弹性挡圈；5、鱼眼连杆；51、左旋关节轴承；52、右旋关节轴承；53、左旋六角螺母；54、右旋六角螺母；55、连接杆；6、安装支架；7、连接板；71、固定孔；72、安装孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1至图13所示，本发明的一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置，包括角行程气动执行机构1，所述角行程气动执行机构1的转动输出的执行机构输出轴11与阀本体的阀门启闭件相连，还包括定位器2、感应磁条3、霍尔传感器机构4、鱼眼连杆5、安装支架6、连接板7及输出轴连架杆12；

所述输出轴连架杆12与执行机构输出轴11相连；所述感应磁条3安装于执行机构输出轴11上，通过执行机构输出轴11转动并带动感应磁条3转动，所述定位器2通过感应磁条3转角获取阀位信息；

所述鱼眼连杆5与输出轴连架杆12相连；所述定位器2位于安装支架6上方且通过安装支架6安装于角行程气动执行机构1上，所述连接板7安装于角行程气动执行机构1上，所述霍尔传感器机构4安装于连接板7上方。

具体地，所述霍尔传感器机构4包括底座41、铜磁钢座42、霍尔传感器43、上盖44、装置连架杆45、转动轴46、内深沟球轴承47、轴用弹性挡圈48，所述转动轴46转动连接于底座41且与铜磁钢座42相连，所述上盖44与底座41相连，所述霍尔传感器43安装于上盖44，所述装置连架杆45滑动连接于转动轴46，所述转动轴46两侧端设有卡槽462；所述转动轴46通过两个内深沟球轴承47安装于底座41且所述轴用弹性挡圈48与卡槽462相配合；所述鱼眼连杆5一端与装置连架杆45相连，另一端与输出轴连架杆12相连。

具体地，所述铜磁钢座42通过连接螺钉与转动轴46的一端连接；在上盖44的上端安装霍尔传感器43，上盖44的下端与底座41的上端通过螺纹旋合；通过上述设置，保证霍尔传感器43和铜磁钢座42在感应距离内。

具体地，所述角行程气动执行机构1具有NAMUR标准安装孔，所述定位器2位于安装支架6上方且通过安装支架6安装于角行程气动执行机构1，所述连接板7包括固定孔71和安装孔72，所述连接板7通过固定孔71安装于角行程气动执行机构1，所述霍尔传感器机构4通过安装孔72安装于连接板7上方。

具体地，所述执行机构输出轴11设有安装键槽和安装螺纹孔，所述输出轴连架杆12一端设有键槽121，另一端设有第一螺纹孔122，所述键槽121中心设有通孔123，所述键槽121呈45度偏置，所述输出轴连架杆12通过通孔123和键安装于执行机构输出轴11，所述感应磁条3通过螺栓安装于执行机构输出轴11，所述输出轴连架杆12另一端通过第一螺纹孔122、螺栓与所述鱼眼连杆5相连。上述设置，保证执行机构输出轴11、输出轴连架杆12和感应磁条3同轴转动。

具体地，所述装置连架杆45一端设有滑孔451，所述滑孔451侧面设有紧固螺纹孔452，所述转动轴46的圆柱面铣有平面461，紧固螺纹孔452内装有紧定螺钉，所述装置连架杆45一端通过滑孔451套设于转动轴46并通过锁紧螺钉锁紧于转动轴46的平面461，所述装置连架杆45另一端设有第二螺纹孔453，所述装置连架杆45另一端通过第二螺纹孔453、限位螺栓454与所述鱼眼连杆5相连。

具体地，所述装置连架杆45的滑孔451和第二螺纹孔453的中心距与输出轴连架杆12的通孔123和第一螺纹孔122的中心距相等。通过上述设置，使得鱼眼连杆5、装置连架杆45、输出轴连架杆12可构成了平行四边形连杆机构，将角行程阀门的转动转换为霍尔传感器43装置的转动轴46的转动，使得执行机构输出轴11转角与装置转动轴46转角相等，再通过霍尔传感器43测量装置转动轴46的转角，即可测量出角行程阀门的转角。

具体地，所述鱼眼连杆5包括左旋关节轴承51、右旋关节轴承52、左旋六角螺母53、右旋六角螺母54、连接杆55；所述连接杆55一端为左旋螺纹，另一端为右旋螺纹，所述左旋关节轴承51和左旋六角螺母53连接于连接杆55一端，所述右旋关节轴承52和右旋六角螺母54连接于连接杆55另一端。通过上述设置，能调整鱼眼连杆5两端左旋关节轴承51或右旋关节轴承52的位置来调节鱼眼连杆5的长度。

具体地，所述底座41还包括与限位螺栓454配合的限位槽411，本实施例中，所述限位槽411有两个，两个限位槽411对称设置且夹角为90度，所述限位螺栓454上还套设有限位螺母455。通过上述设置，能锁定鱼眼连杆5的长度，并限制了装置连架杆45的初始位置，使之与输出轴连架杆12偏转方向一致。

本发明工作原理：调整鱼眼连杆5两端左旋关节轴承51或右旋关节轴承52位置调节鱼眼连杆5的长度，并旋动限位螺栓454，直至将限位螺栓454旋入限位槽411内，再将鱼眼连杆5两端左右旋关节轴承52和螺母并紧，锁定鱼眼连杆5的长度，限制了装置连架杆45的初始位置，使之与输出轴连架杆12偏转方向一致；

当装置连架杆45限位后，将限位螺栓454旋出底座41的限位槽411，在保证装置连架杆45的动作不受影响后，即可使用限位螺母455固定；使得鱼眼连杆5、装置连架杆45、输出轴连架杆12可组成了一个平行四边形连杆机构，将执行机构输出轴11的转角转换到装置转动轴46上，通过霍尔传感器43测量装置转动轴46的转角，由于执行机构输出轴11转角与装置转动轴46转角相等，而执行机构输出轴11的转角反映阀门的转角，则霍尔传感器43测得装置转动轴46的转角为阀门的转角。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置，包括角行程气动执行机构(1)，所述角行程气动执行机构(1)的转动输出的执行机构输出轴(11)与阀本体的阀门启闭件相连，其特征在于，还包括定位器(2)、感应磁条(3)、霍尔传感器机构(4)、鱼眼连杆(5)、安装支架(6)、连接板(7)及输出轴连架杆(12)；

所述输出轴连架杆(12)与执行机构输出轴(11)相连；所述感应磁条(3)安装于执行机构输出轴(11)上，通过执行机构输出轴(11)转动并带动感应磁条(3)转动，所述定位器(2)通过感应磁条(3)转角获取阀位信息；

所述鱼眼连杆(5)与输出轴连架杆(12)相连；所述定位器(2)位于安装支架(6)上方且通过安装支架(6)安装于角行程气动执行机构(1)上，所述连接板(7)安装于角行程气动执行机构(1)上，所述霍尔传感器机构(4)安装于连接板(7)上方。

2.如权利要求1所述的一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置，其特征在于：所述霍尔传感器机构(4)包括底座(41)、铜磁钢座(42)、霍尔传感器(43)、上盖(44)、装置连架杆(45)、转动轴(46)、内深沟球轴承(47)、轴用弹性挡圈(48)，所述转动轴(46)转动连接于底座(41)且与铜磁钢座(42)相连，所述上盖(44)与底座(41)相连，所述霍尔传感器(43)安装于上盖(44)，所述装置连架杆(45)滑动连接于转动轴(46)。

3.如权利要求2所述的一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置，其特征在于：所述霍尔传感器机构(4)还包括卡槽(462)、内深沟球轴承(47)、轴用弹性挡圈(48)，所述转动轴(46)两侧端设有卡槽(462)；所述转动轴(46)通过两个内深沟球轴承(47)安装于底座(41)且所述轴用弹性挡圈(48)与卡槽(462)相配合。

4.如权利要求1或2所述的一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置，其特征在于：所述鱼眼连杆(5)一端与装置连架杆(45)相连，另一端与输出轴连架杆(12)相连。

5.如权利要求1所述的一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置，其特征在于：所述连接板(7)包括固定孔(71)和安装孔(72)，所述连接板(7)通过固定孔(71)安装于角行程气动执行机构(1)，所述霍尔传感器机构(4)通过安装孔(72)安装于连接板(7)上。

6.如权利要求1所述的一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置，其特征在于：所述执行机构输出轴(11)上设有安装键槽(121)和安装螺纹孔，所述输出轴连架杆(12)一端设有键槽(121)，另一端设有第一螺纹孔(122)，所述键槽(121)中心设有通孔(123)，所述输出轴连架杆(12)通过通孔(123)和键安装于执行机构输出轴(11)，所述输出轴连架杆(12)另一端通过第一螺纹孔(122)、螺栓与所述鱼眼连杆(5)相连。

7.如权利要求1或2所述的一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置，其特征在于：所述装置连架杆(45)一端设有滑孔(451)，所述滑孔(451)侧面设有紧固螺纹孔(452)，所述转动轴(46)的圆柱面铣有平面(461)，紧固螺纹孔(452)内装有紧定螺钉，所述装置连架杆(45)一端通过滑孔(451)套设于转动轴(46)并通过锁紧螺钉锁紧于转动轴(46)的平面(461)，所述装置连架杆(45)另一端设有第二螺纹孔(453)，所述装置连架杆(45)另一端通过第二螺纹孔(453)、限位螺栓(454)与所述鱼眼连杆(5)相连。

8.如权利要求1或2所述的一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置，其特征在于：所述装置连架杆(45)的滑孔(451)和第二螺纹孔(453)的中心距与输出轴连架杆(12)的通孔(123)和第一螺纹孔(122)的中心距相等。

9.如权利要求2所述的一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置，其特征在于：所述底座(41)还包括与限位螺栓(454)配合的限位槽(411)，所述限位螺栓(454)上还套设有限位螺母(455)。

10.如权利要求1所述的一种利用霍尔传感器测量角行程调节阀角位移的装置，其特征在于：所述鱼眼连杆(5)包括左旋关节轴承(51)、右旋关节轴承(52)、左旋六角螺母(53)、右旋六角螺母(54)、连接杆(55)；所述连接杆(55)一端为左旋螺纹，另一端为右旋螺纹，所述左旋关节轴承(51)和左旋六角螺母(53)连接于连接杆(55)一端，所述右旋关节轴承(52)和右旋六角螺母(54)连接于连接杆(55)另一端。

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