CN1226678C - 一种压电式电/气转换装置 - Google Patents
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Abstract
一种压电式电/气转换装置属于工业自动化控制仪器仪表领域。压电式电/气转换装置由下壳体、喷嘴挡板、上、下端盖组成,还具有压电复合圆盘,压电复合圆盘由上、下压电圆片和铜电极组成;铜电极固定在上端盖和下端盖之间,上、下两片压电圆片分别对称粘贴在铜电极上、下面上;由上、下压电片分别引出导线接到外电源上,下壳体内有圆形喷嘴和可调整开度的锥形进气节流阀。转换装置结构简单、成本低、性能稳定、易于调整、使用寿命长。降低了加工工艺要求,可以在较低电压下实现工业现场对输出气压的要求。
Description
技术领域 本发明属于工业自动化仪器仪表领域。
背景技术 电/气转换器在自动化生产中实现电信号到气信号的转换,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、造纸等自动化生产部门。为克服气信号传输距离短,迟滞大的缺点,工业现场采用电信号作为控制信号。电/气阀门转换器或定位器就是实现电信号到气信号的转换,是气动调节阀的主要附件,电/气转换器也是其核心元件。目前,我国生产的电/气转换器,主要是基于机械力(矩)平衡原理,以机械结构为主,见附图1。来自调节器的标准电流信号使电磁铁磁化,吸引杠杆1作逆时针方向转动,并带动挡板3靠近喷嘴4,背压室气压P升高,它对支点O形成的力矩与电磁力矩相平衡。由于结构复杂,易磨损、调整麻烦、寿命短等缺陷,已经不能满足现代高精度的自动化生产要求。
发明内容 本发明的目的是发明一种压电式电/气转换装置克服传统机械结构的不足,使电/气转换器结构简单、成本低、性能可靠、寿命长、使用时易于调试、操作简单方便。
本发明一种压电式电/气转换装置采用的技术方案是:压电式电/气转换装置,它是由下壳体、喷嘴挡板、上、下端盖组成,还具有压电复合圆盘,压电复合圆盘由上压电圆片2、下压电圆片3和铜电极1组成;铜电极1固定在上端盖4和下端盖5之间,上压电圆片2、下压电圆片3分别对称粘贴在铜电极1上、下面上;从上、下压电圆片分别引出导线9,接到外电源10上,上端盖4、下端盖5之间用螺钉11固定在一起,下壳体6内有圆形喷嘴8,其下部装有调整开度的锥形进气节流阀7;下壳体6底部开有进气口A和气压输出口B;下壳体6上侧面车有外螺纹,使下端盖5与下壳体6螺纹连接在一起。
本发明的效果是以压电复合圆盘作为喷嘴挡板,结构简单,降低了加工工艺要求,可以在较低电压下实现工业现场对输出气压的要求,克服了传统机械结构中传动环节多,易磨损、调节复杂、寿命短等缺陷。
附图说明 附图1是传统机械式电/气转换器的原理图,其中:
1-杠杆,2-线圈,3-挡板,4-喷嘴,5-弹簧,6-波纹管,7-支撑,8-重锤,9-气动放大器。
附图2是压电式电/气转换装置剖视图,其中:1-铜电极;2-上压电圆片,3-下压电圆片,4-上端盖,5-下端盖,6-下壳体,7-锥形节流阀,8-圆形喷嘴,9-导线,10-电源,A-进气口,B-气压输出口。
具体实施方式 下面结合附图详细说明本发明的一种实施,将附图2所示的压电式电/气转换装置通过橡胶垫连接到转换器底座上。气体由进气口A进入气压室,喷嘴与挡板之间的距离决定了气压室内气压的大小。由于气压室气压对喷嘴挡板间隙和进气量的变化很灵敏,挡板初始安装位置和初始进气量会影响整个转换装置转换特性,所以,通过调整进气锥形节流阀7开度和喷嘴挡板初始间距,来调整输出气压的初始值。气动调节阀是以压缩空气作动力源,压缩空气由进气口A进入压电式电/气转换装置,经锥形节流阀7后,产生具有一定压力的气流,气流进入圆形喷嘴8;由于压电复合圆盘中的上、下压电圆片分别有导线接到外电源上,所以在外电场作用下,压电复合圆盘的上压电圆片极化方向与电场相同,下压电圆片极化方向与电场相反,从而导致上片收缩,下片伸长,造成整个压电复合圆盘向下弯曲。通过调整外加电压的大小来调整压电晶片与喷嘴之间距离,也就调整了背压室气压,即输出气压B。由于该电/气转换装置是气动调节阀的主要配件,所以也就控制了气动调节阀的开度。该电/气转换装置输出力大、动作可靠、性能稳定、维护方便、价格便宜、安全、防火、防爆等优点,而广泛应用于化工、石油、冶金、电力等工业部门。
Claims (1)
1.一种压电式电/气转换装置,它由下壳体、喷嘴挡板、上、下端盖组成,其特征是还具有压电复合圆盘,压电复合圆盘由上压电圆片(2)、下压电圆片(3)和铜电极(1)组成;铜电极(1)固定在上端盖(4)和下端盖(5)之间,上压电圆片(2)、下压电圆片(3)分别对称粘贴在铜电极(1)上、下面上;从上、下压电圆片分别引出导线(9),接到外电源(10)上,上端盖(4)、下端盖(5)之间用螺钉(11)固定在一起,下壳体(6)内有圆形喷嘴(8),下壳体(6)的下部装有调整开度的锥形进气节流阀(7);下壳体(6)底部开有进气口(A)和气压输出口(B);下壳体(6)上侧面车有外螺纹,使下端盖(5)与下壳体(6)螺纹连接在一起。
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