CN204756091U - 一种智能阀门 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能阀门，包括阀杆和驱动阀杆转动的电机，还包括齿轮组、磁场转盘、线性霍尔器件和主控电路，所述阀杆通过齿轮组带动磁场转盘转动，所述磁场转盘的边缘均匀分布有四个磁铁，所述磁场转盘的下方设置有线性霍尔器件，所述线性霍尔器件的输入输出端口与所述主控电路电连接，所述主控电路与电机电连接。本实用新型通过采用上述“齿轮组+线性霍尔器件”的结构，利用机械结构和线性霍尔器件的特性，既能够克服现有智能阀门在调节和控制阀门开度时存在的机械磨损大、滞后、易受外界震动影响、精度低、结构寿命低等缺陷，又具有运行平稳、灵敏度高、适应性强等优点，并提高了测控系统的控制性能。

Description

一种智能阀门

技术领域

本实用新型涉及阀门控制技术领域，尤其涉及一种智能阀门。

背景技术

阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。

智能阀门通过对阀门阀位的实时采样，获取阀位的当前位置数据，并与阀位开度设定值相比较，根据差值和差值变化，完成对阀门的阀位调节与控制，使阀位开度始终保持在设定值。通过位置反馈电路，可以将阀位位置数据反馈输出至系统控制器，同时可以通过按键和LCD液晶显示屏设定、修改软件的参数，或调取数据进行显示。

目前，现有技术的智能阀门，普遍采用的是“反馈连杆+齿轮组+旋转式电位器”机械结构，反馈连杆通过特殊结构与气动执行机构的阀杆连在一起，并随着阀杆的移动而围绕连杆的另一端转动，该位移变量通过齿轮组件被放大若干倍，齿轮组同时带动与之相连接的电位器旋转一定的角度，电位器输出相应大小的电压信号，该信号输出至主控电路进行信号的采样与处理。

上述智能阀门存在机械磨损大、机械滞后严重、易受外界振动影响、阀位调节与控制精度低和结构寿命低等诸多缺点。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种阀门开度调节与控制准确的智能阀门。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种智能阀门，包括阀杆和驱动阀杆转动的电机，还包括齿轮组、磁场转盘、线性霍尔器件和主控电路，所述阀杆通过齿轮组带动磁场转盘转动，所述磁场转盘的边缘均匀分布有四个磁铁，所述磁场转盘的下方设置有线性霍尔器件，所述线性霍尔器件的输入输出端口与所述主控电路电连接，所述主控电路与电机电连接；

当阀杆带动磁场转盘转动时，线性霍尔器件输出与阀门开度大小成近似线性关系的电压信号，主控电路采集所述电压信号并转化为阀门开度值，当阀门开度值与设定值一致时，主控电路关闭电机的电源。

本实用新型的有益效果在于：

(1)球阀可360度的转动，相比现有的球阀阀门只能90度重复0--90度的开与关，能有效防止水垢的堆积；

(2)通过采用上述“齿轮组+线性霍尔器件”的结构，利用机械结构和线性霍尔器件的特性，既能够克服现有智能阀门在调节和控制阀门开度时存在的机械磨损大、滞后、易受外界震动影响、精度低、结构寿命低等缺陷，又具有运行平稳、灵敏度高、适应性强等优点，并提高了测控系统的控制性能。

附图说明

图1所示为本实用新型实施方式的智能阀门的结构示意图。

图2所示为本实用新型实施方式的磁场转盘的结构示意图。

图3所示为本实用新型实施方式的磁场转盘与线性霍尔器件的位置关系图。

标号说明：

1-阀杆；2-齿轮组；3-磁场转盘；4-N极磁铁；4′-S极磁铁；5-线性霍尔器件；6-上壳；7-下壳；8-O型密封圈。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：采用“齿轮组+线性霍尔器件”的结构，利用机械结构和线性霍尔器件的特性，使智能阀门的阀门开度调节与控制更及时精确，机械损耗更低，运行更平稳可靠，灵敏度和适应性更强，测控系统的控制性能也更好。

具体的，请参照图1与图2所示，本实用新型实施方式的智能阀门，包括阀杆1和驱动阀杆1转动的电机，还包括齿轮组2、磁场转盘3、线性霍尔器件5和主控电路，所述阀杆1通过齿轮组2带动磁场转盘3转动，所述磁场转盘3的边缘均匀分布有四个磁铁，如图2所示，分别为二个对称分布的N极磁铁4和二个对称分布的S极磁铁4′，所述磁场转盘3的下方设置有线性霍尔器件5，所述线性霍尔器件5的输入输出端口与所述主控电路电连接，所述主控电路与电机电连接；

当阀杆1带动磁场转盘3转动时，线性霍尔器件5输出与阀门开度大小成近似线性关系的电压信号，主控电路采集所述电压信号并转化为阀门开度值，当阀门开度值与设定值一致时，主控电路关闭电机的电源。

请参照图3所示，当磁场转盘3上的N极磁铁4位于线性霍尔器件5的正上方时，阀门处于全开状态，线性霍尔器件5输出的电压值最小；当磁场转盘3上的N极磁铁4完全离开线性霍尔器件5时，阀门处于半开(或可理解为半关)状态，线性霍尔器件5输出的电压值介于最大值的一半；当磁场转盘3上的S极磁铁4′位于线性霍尔器件5的正上方时，阀门处于全关状态，线性霍尔器件5输出的电压值最大。比如线性霍尔器件5的输出电压值为0.5-2.5V，则0.5V代表开，2.5V代表关，1.25V代表开一半(或关一半)。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：

(1)球阀可360度的转动，相比现有的球阀阀门只能90度重复0--90度的开与关，能有效防止水垢的堆积；

(2)通过采用上述“齿轮组+线性霍尔器件”的结构，利用机械结构和线性霍尔器件的特性，既能够克服现有智能阀门在调节和控制阀门开度时存在的机械磨损大、滞后、易受外界震动影响、精度低、结构寿命低等缺陷，又具有运行平稳、灵敏度高、适应性强等优点，并提高了测控系统的控制性能。

进一步的，所述线性霍尔器件5包括霍尔芯片、霍尔附属电路和探头壳体，所述霍尔芯片焊接安装于霍尔附属电路的电路板上，所述霍尔附属电路的电路板安装于探头壳体内。

进一步的，还包括按键和液晶显示电路，所述按键和液晶显示电路分别与主控电路电连接，以便进行相关参数的设置和数据的显示。

进一步的，所述齿轮组2封装于齿轮盒内，以提高齿轮组的使用寿命。

进一步的，所述齿轮组2、磁场转盘3、线性霍尔器件5和主控电路封装于一壳体内，所述壳体由上壳6和下壳7组成，上壳6与下壳7之间设置有O型密封圈8。通过上述封装结构，可以进一步提高阀门的防护性能。

请参照图1所示，本实用新型的实施例一为：

智能阀门，包括阀杆1和驱动阀杆1转动的电机，还包括齿轮组2、磁场转盘3、线性霍尔器件5、主控电路、按键和液晶显示电路，所述齿轮组2、磁场转盘3、线性霍尔器件5和主控电路封装于一壳体内，所述壳体由上壳6和下壳7组成，上壳6与下壳7之间设置有O型密封圈8。所述阀杆1通过齿轮组2带动磁场转盘3转动，所述齿轮组2封装于齿轮盒内，所述磁场转盘3的边缘均匀分布有四个磁铁，所述磁场转盘3的下方设置有线性霍尔器件5，所述线性霍尔器件5包括霍尔芯片、霍尔附属电路和探头壳体，所述霍尔芯片焊接安装于霍尔附属电路的电路板上，所述霍尔附属电路的电路板安装于探头壳体内，所述线性霍尔器件5的输入输出端口与所述主控电路电连接，所述主控电路与电机电连接，所述按键和液晶显示电路分别与主控电路电连接，以便进行相关参数的设置和数据的显示。

当阀杆1带动磁场转盘3转动时，线性霍尔器件5输出与阀门开度大小成近似线性关系的电压信号，主控电路采集所述电压信号并转化为阀门开度值，当阀门开度值与设定值一致时，主控电路关闭电机的电源。

综上所述，本实用新型提供的智能阀门，球阀可360度的转动，能有效防止水垢的堆积；通过采用上述“齿轮组+线性霍尔器件”的结构，利用机械结构和线性霍尔器件的特性，既能够克服现有智能阀门在调节和控制阀门开度时存在的机械磨损大、滞后、易受外界震动影响、精度低、结构寿命低等缺陷，又具有运行平稳、灵敏度高、适应性强等优点，并提高了测控系统的控制性能。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种智能阀门，包括阀杆和驱动阀杆转动的电机，其特征在于：还包括齿轮组、磁场转盘、线性霍尔器件和主控电路，所述阀杆通过齿轮组带动磁场转盘转动，所述磁场转盘的边缘均匀分布有四个磁铁，所述磁场转盘的下方设置有线性霍尔器件，所述线性霍尔器件的输入输出端口与所述主控电路电连接，所述主控电路与电机电连接；

当阀杆带动磁场转盘转动时，线性霍尔器件输出与阀门开度大小成近似线性关系的电压信号，主控电路采集所述电压信号并转化为阀门开度值，当阀门开度值与设定值一致时，主控电路关闭电机的电源。

2.根据权利要求1所述的智能阀门，其特征在于：所述线性霍尔器件包括霍尔芯片、霍尔附属电路和探头壳体，所述霍尔芯片焊接安装于霍尔附属电路的电路板上，所述霍尔附属电路的电路板安装于探头壳体内。

3.根据权利要求1所述的智能阀门，其特征在于：还包括按键和液晶显示电路，所述按键和液晶显示电路分别与主控电路电连接，以便进行相关参数的设置和数据的显示。

4.根据权利要求1所述的智能阀门，其特征在于：所述齿轮组封装于齿轮盒内。

5.根据权利要求1所述的智能阀门，其特征在于：所述齿轮组、磁场转盘、线性霍尔器件和主控电路封装于一壳体内，所述壳体由上壳和下壳组成，上壳与下壳之间设置有O型密封圈。