CN2783387Y - 一种智能电气阀门定位器 - Google Patents

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本实用新型属于工业自动化仪表领域，特别涉及一种压电阀式工作原理的智能电气定位器。传统的电气阀门定位器是一种机械式仪表，结构复杂、耗气量大并且耐振动性差。本实用新型包括阀位反馈机构、测控电路板、压电阀气动放大组件。阀位反馈机构包括阀杆、连杆、L型反馈连杆传动轴、齿轮组以及电位器。测控电路板的输入端与外部控制系统信号输出端和电位器导线连接，输出端与压电阀气动放大组件和外部控制系统信号输入端导线连接。本实用新型采用压电阀式工作原理，克服了原有技术的缺陷，并具备安装自动调试功能、手动操作、参数组态、故障诊断处理与报警和HART通讯等功能。

Description

一种智能电气阀门定位器
技术领域
本实用新型属于工业自动化仪表领域，特别涉及一种压电阀式工作原理的智能电气定位器。
背景技术
电气阀门定位器广泛用于电力、冶金、钢铁、造纸、环保、化工、炼油等流程工业行业的自动化控制系统中。传统的电气阀门定位器是一种机械式仪表，结构复杂功能单一品种型号多样，控制精度、稳定性、死区和回差很大，安装调试与使用维护不便。目前虽有一些如美国的FISHERDVC5000、日本的YAMATAKE SVP300等智能型电气阀门定位器，由于仍然采用力矩马达—喷嘴档板工作原理，所以耗气量大并且耐振动性差。
发明内容
本实用新型的目的就是克服原有技术缺陷，提供一种利用压电阀式工作原理的智能电气阀门定位器。
本实用新型包括阀位反馈机构、测控电路板、压电阀气动放大组件、外壳及固定在外壳上的安装支架。所述的阀位反馈机构包括阀杆，连杆垂直固定在阀杆上，L型反馈连杆的一端通过弹簧压紧在连杆的限位槽内，另一端与传动轴垂直固定连接；主动齿轮和从动齿轮配合成齿轮组设置在外壳内，主动齿轮与传动轴配合连接，从动齿轮与电位器配合连接。所述的测控电路板固定在外壳内，其输入端与外部控制系统信号输出端和电位器导线连接，输出端与压电阀气动放大组件和外部控制系统信号输入端导线连接。所述的测控电路板包括两路信号滤波及放大，其一端分别与外部控制系统信号输出端和电位器电连接，另一端分别电连接在模数转换A/D输入端上；模数转换A/D的输出端、按键、液晶显示LCD、脉宽调制PWM1和脉宽调制PWM2的输入端电连接到微处理器MPU上；滤波电路一端与脉宽调制PWM1电连接，另一端与电压电流转换V/I电连接，脉宽调制PWM2的输出端与驱动电路电连接。
本实用新型中微处理器MPU采用MSP430F149型，压电阀气动放大组件为成熟产品，都可通过购买取得。
本实用新型采用压电阀式工作原理，设计了一种智能电气阀门定位器，克服了原有技术的缺陷，并具备安装自动调试功能、手动操作、参数组态、故障诊断处理与报警和HART通讯等功能。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1中阀位反馈机构结构示意图；
图3为图1中的测控电路板结构图。
具体实施方式
如图1和图2所示，该智能电气阀门定位器包括阀位反馈机构、测控电路板3、压电阀气动放大组件2、外壳4及固定在外壳4上的安装支架1。阀位反馈机构包括阀杆9，连杆7垂直固定在阀杆9上，L型反馈连杆6的一端通过弹簧压紧在连杆7的限位槽8内，另一端与传动轴5垂直固定连接。主动齿轮10和从动齿轮11配合成齿轮组设置在外壳4内，主动齿轮10与传动轴5连接，从动齿轮11与电位器12连接。阀杆9的直线位移带动与其固定连接的连杆7做上下直线运动，连接在传动轴5上并以其作为支点的L型反馈连杆6的一端靠弹簧压紧在连杆7的限位槽8内左右活动，并随连杆7的直线运动而做的旋转运动，通过传动轴5带动主动齿轮10旋转，依靠齿轮啮合带动从动齿轮11和固定在其上的电位器12旋转，从而将直行程气动执行机构的阀位转换为电位器12的阻值变化。
如图3所示，测控电路板3包括两路信号滤波及放大13，其一端分别与外部控制系统信号输出端和电位器12电连接，另一端分别电连接在模数转换A/D 14输入端上；模数转换A/D 14的输出端、按键15、液晶显示LCD 16、脉宽调制PWM1 18和脉宽调制PWM2 22的输入端电连接到微处理器MPU 17上；滤波电路19一端与脉宽调制PWM1 18电连接，另一端与电压电流转换V/I 20电连接，脉宽调制PWM2 22的输出端与驱动电路21电连接。
阀位反馈电位器的阻值变化通过加在其上的基准电源转化为电压变化，由自动化控制系统中调节器或DCS系统发出的控制电流信号经取样电阻转化为给定电压，这二者分别通过其信号滤波及放大环节去除干扰，送入A/D转化为数字量，再送给MPU，经过信号处理流程进行运算、处理并产生的脉宽调制PWM2信号，通过驱动电路控制压电阀打开与关闭；MPU将采样处理后的实际阀位通过脉宽调制PWM1脉冲信号经滤波得到的电压并通过V/I获得远程阀位输出信号和诊断故障的远程报警。按键和LCD构成人机交互用监控界面。

Claims (2)

1、一种智能电气阀门定位器，包括阀位反馈机构、测控电路板(3)、压电阀气动放大组件(2)、外壳(4)及固定在外壳(4)上的安装支架(1)，其特征在于所述的阀位反馈机构包括阀杆(9)，连杆(7)垂直固定在阀杆(9)上，L型反馈连杆(6)的一端通过弹簧压紧在连杆(7)的限位槽(8)内，另一端与传动轴(5)垂直固定连接，主动齿轮(10)和从动齿轮(11)配合成齿轮组设置在外壳(4)内，主动齿轮(10)与传动轴(5)配合连接，从动齿轮(11)与电位器(12)配合连接；所述的测控电路板(3)固定在外壳(4)内，其输入端与外部控制系统信号输出端和电位器(12)导线连接，输出端与压电阀气动放大组件(2)和外部控制系统信号输入端导线连接。
2、如权利要求1所述的一种智能电气阀门定位器，其特征在于所述的测控电路板(3)包括两路信号滤波及放大(13)，其一端分别与外部控制系统信号输出端和电位器(12)电连接，另一端分别电连接在模数转换A/D(14)输入端上；模数转换A/D(14)的输出端、按键(15)、液晶显示LCD(16)、脉宽调制PWM1(18)和脉宽调制PWM2(22)的输入端电连接到微处理器MPU(17)上；滤波电路(19)一端与脉宽调制PWM1(18)电连接，另一端与电压电流转换V/I(20)电连接，脉宽调制PWM2(22)的输出端与驱动电路(21)电连接。
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