一种防干扰的智能阀门定位器制造技术

本发明专利技术公开了一种防干扰的智能阀门定位器，包括：电气转换器；电路控制组件；位移检测反馈单元；电气转换器包括气动放大器、设置在气动放大器的背压口的喷嘴、与喷嘴盖合的挡板以及驱动挡板与喷嘴盖合度大小的电磁驱动机构，电磁驱动机构受控于电路控制组件发出的电流控制信号；气动放大器的进气口设置有微型减压定值器，微型减压定值器包括恒节流螺丝以及套在恒节流螺丝上的减压弹簧和密封圈，恒节流螺丝与气动放大器设有的恒节流孔配合。本发明专利技术防干扰的智能阀门定位器，具有抗气源波动干扰、抗振动干扰、防电磁干扰等特点，能够有效的保证定位器在复杂干扰工况下的可靠性和定位稳定性，性能稳定可靠，有利于市场化推广。

Anti interference intelligent valve positioner

The invention discloses an intelligent valve positioner, an anti interference circuit includes: electrical converter; control; displacement feedback unit; electrical converter including a pneumatic amplifier, and a nozzle is arranged in the pneumatic amplifier back pressure mouth and cover the nozzle baffle and electromagnetic drive baffle and the nozzle cover degree the size of the driving mechanism the electromagnetic driving mechanism, controlled by the current control circuit to control the signal components emitted; inlet pneumatic amplifier is provided with a micro pressure setting device, micro vacuum setting device comprises a constant throttle screw set in relief spring constant and throttle screw and the sealing ring, and the gas constant throttle screw dynamic constant orifice amplifier with a. Intelligent valve positioner the invention tamper proof, anti interference and anti interference of vibration source wave, electromagnetic interference and other characteristics, can effectively ensure the reliability and stability of positioning locator in complex interference conditions, stable and reliable performance, is conducive to market promotion.

【技术实现步骤摘要】
一种防干扰的智能阀门定位器
本专利技术涉及气动阀门调节装置领域，具体涉及一种防干扰的智能阀门定位器。
技术介绍
定位器是调节阀的重要控制附件，智能阀门定位器，主要包括信号处理单元和阀门位置反馈单元(以下简称阀位反馈单元)两部分。信号处理单元接收外部定位信号(如4～20mA电流信号，HART数字信号等)，并根据阀位反馈单元提供的阀门当前位置采样信号，计算输出驱动电信号，经过I/P转换单元转换成相应的气动信号，驱动调节阀运动，调节阀位置的变化又被阀位反馈单元所感知，由系统实时的采集阀位信号并反馈给信号处理单元进行处理。目前国内外主要以西门子、山武等公司的产品为代表，这些定位器一种是基于非对称构造晶体的压电逆效应材料的压电阀技术，一种是基于电磁技术的气动喷嘴/挡板技术。前者受压电技术限制大多采用来自德国贺尔碧格(hoerbiger)自动化技术公司的压电阀，成本等无法控制，压电阀对气源要求高容易损坏且无法修复。所以为了降低成本提升竞争力，设计全新可靠的喷嘴挡板技术原理的定位器，该技术类型定位器基本都为全自主研发，做的可靠十分不容易。本专利技术就是喷嘴挡板技术智能型定位器，尤其在抗干扰方面有诸多可靠性设计，相比传统喷嘴挡板定位器具有一定的优势。定位器多用化工、煤炭、石油等各个行业，现场使用环境复杂，存在着多种干扰源，例如电磁干扰，气源不稳定波动干扰，振动干扰，输入电流不稳定输入过大等，会影响到定位器的使用效果和可靠性，严重的会导致定位器损坏。申请公布号为CN103727283A(申请号为201310653132.X)的中国专利技术专利申请公开了一种阀门定位器，包括壳体、转动设置于所述的壳体内的阀轴杆，所述的阀轴杆的下端部贯穿所述的壳体的底部，所述的阀轴杆的上端部连接有驱动其转动的气动组件以及检测其转动角度的行程检测传感器，所述的壳体上分别开设有气压输入口以及气压输出口，所述的壳体内设置有主控板、电气转换器以及压力传感器，所述的主控板上设有主控电路，所述的电气转换器连接所述的气压输入口，所述的气动组件连接所述的气压输口，所述的压力传感器分别与所述的气动组件以及所述的主控板相连接，所述的电气转换器分别与所述的主控板以及所述的气动组件相连接，所述的行程检测传感器与所述的主控板相连接，所述的壳体外包裹有不锈钢层。该不锈钢层提高了该智能阀门定位器的表面硬度，起到保护作用，同时能够减少环境对内部元器件的电磁干扰，具有更高的快速响应能力和控制精度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种防干扰的智能阀门定位器，具有抗气源波动干扰、抗振动干扰、防电磁干扰等特点，能够有效的保证定位器在复杂干扰工况下的可靠性和定位稳定性。一种防干扰的智能阀门定位器，包括：电气转换器，所述电气转换器的气路端用于与阀门执行器连接；与所述电气转换器的电路端连接的电路控制组件；与所述电路控制组件连接的位移检测反馈单元；所述的电气转换器包括气动放大器、设置在所述气动放大器的背压口的喷嘴(即气动放大器的气路控制输入端)、与所述喷嘴盖合的挡板以及驱动所述挡板与喷嘴盖合度大小的电磁驱动机构，所述的电磁驱动机构受控于所述电路控制组件发出的电流控制信号；所述的气动放大器的进气口设置有微型减压定值器，所述的微型减压定值器包括恒节流螺丝以及套在所述恒节流螺丝上的减压弹簧和密封圈，所述的恒节流螺丝与所述气动放大器设有的恒节流孔配合。本专利技术中，微型减压定值器可以有效防止气源波动带来的定位器不稳定漂移问题。该微型减压定值器是由具有气体节流降压功能的恒节流螺丝、减压弹簧、密封圈构成的微型装置，集成了减压阀和节流稳压设备的特点，且体积十分微小，不占用多余设计空间，并且可以方便旋出替换，在现场气源污染压缩空气中的粉尘颗粒堵塞的情况下可以方便的替换，提高维修效率和减少维修成本。在现场气源极度不稳定甚至前置减压阀损坏的情况下减压弹簧可以一定程度的前置减压保护定位器输入气源在合理工作压力范围内，从而保证气源稳定无波动的输入到气动执行器内部气缸和喷嘴挡板的间隙中，可以实现定位器定位稳定无飘移。以下作为本专利技术的优选技术方案：所述的电磁驱动机构包括：两组对称的电磁铁以及设置在所述两组对称的电磁铁中间的动铁，该动铁与所述挡板连接。所述的电磁铁包括线圈和永磁铁。所述的动铁的重心轴上设有支点轴，所述挡板在所述动铁的带动下绕所述支点轴转动，从而控制挡板与喷嘴盖合度大小。整体采用原理性的对称结构设计，特别是支点轴与动铁重心轴完全一致，即使加上振动也不产生旋转力矩，因此在高频振动条件下工作，也能得到稳定的输出。所述的位移检测反馈单元包括：与阀门连接的反馈杆、与所述反馈杆连接的反馈轴以及设置在所述反馈轴侧面的位移传感器，所述反馈轴设有主动齿轮，所述位移传感器上设有与所述主动齿轮配合的从动齿轮，使得位移传感器得到位移信号。所述的反馈轴上安装有机械夹紧间隙补偿装置，所述的机械夹紧间隙补偿装置包括套设在所述反馈轴上的环形基座、沿所述环形基座的径向设置的安装孔以及设置所述安装孔内用于向所述反馈轴顶紧的弹簧装置。所述的弹簧装置包括调节螺丝、与所述调节螺丝的杆部螺纹配合的钢珠以及套设在所述调节螺丝的杆部的压缩弹簧，所述的压缩弹簧的一端顶在所述钢珠上，所述的压缩弹簧的另一端顶在所述环形基座上，所述的钢珠顶在所述的反馈轴上。弹簧的初始压缩力可以通过调节螺丝调节。进一步优选，所述的弹簧装置为三个，成120度均匀分布在所述环形基座上。所述位移检测反馈单元中，该装置在长时间频繁振动的工况下可能产生微小间隙，此时间隙补偿装置中的3个成120度均匀分布的补偿弹簧会自动平衡调整间隙，并通过钢珠接触反馈轴，并且3个补偿弹簧的初始压缩力可以通过调节螺丝调节。该装置可以尽量减少定位器间隙误差导致的定位精度误差。所述位移检测反馈单元中，位移传感器采用抗干扰性能好的电阻式分压传感器，相比传统磁敏传感器从抗磁场干扰性和可靠性方面都有很大优势。所述电路控制组件包括CPU控制电路板和与所述CPU控制电路板连接的LCD显示电路板，所述CPU控制电路板中设有电流输入保护电路、电源电路、采样电路、电磁驱动电路等。在所述CPU控制电路板的信号输入的正极端设有三个串联的单向导通的二极管反接保护电路，在所述的CPU控制电路板的后端设有两组稳压二极管并联的双重稳压保护电路。在输入端做了多重保护，即使有一两个保护二极管损坏烧毁仍然可以保证在信号反接的情况下使整个电路不导通，从而对整个电路进行保护。后端还有两组稳压二极管并联的双重稳压保护电路，即使在输入电流大于最大额定输入电流40倍情况下，所述稳压电路依然可以使后端的主控制电路稳定在7.5V、同时采样电路稳定在3.3V的正常工作电压，大大增加了电流输入异常情况下产品使用的可靠性。该保护电路被用于本安防爆电路设计中，目前已经通过了国家级仪器仪表安全监督检验站(NEPSI)的各种电气可靠性试验，符合本安防爆要求，防爆合格证号：GYB16.1817X。所述的防干扰的智能阀门定位器，还包括：壳体组件，所述的壳体组件包括上盖和下壳体，所述上盖和下壳体内部喷有电磁干扰屏蔽漆，所述电气转换器和电路控制组件设置在所述壳体组件内，可以有效的阻挡外界环境中的电磁干扰对定位器的线圈磁场和电路等造成的影响。所述上盖中间配合透明视窗的结构采用下沉的凹面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防干扰的智能阀门定位器，包括：电气转换器，所述电气转换器的气路端用于与阀门执行器连接；与所述电气转换器的电路端连接的电路控制组件；与所述电路控制组件连接的位移检测反馈单元；其特征在于，所述的电气转换器包括气动放大器、设置在所述气动放大器的背压口的喷嘴、与所述喷嘴盖合的挡板以及驱动所述挡板与喷嘴盖合度大小的电磁驱动机构，所述的电磁驱动机构受控于所述电路控制组件发出的电流控制信号；所述的气动放大器的进气口设置有微型减压定值器，所述的微型减压定值器包括恒节流螺丝以及套在所述恒节流螺丝上的减压弹簧和密封圈，所述的恒节流螺丝与所述气动放大器设有的恒节流孔配合。

【技术特征摘要】
1.一种防干扰的智能阀门定位器，包括：电气转换器，所述电气转换器的气路端用于与阀门执行器连接；与所述电气转换器的电路端连接的电路控制组件；与所述电路控制组件连接的位移检测反馈单元；其特征在于，所述的电气转换器包括气动放大器、设置在所述气动放大器的背压口的喷嘴、与所述喷嘴盖合的挡板以及驱动所述挡板与喷嘴盖合度大小的电磁驱动机构，所述的电磁驱动机构受控于所述电路控制组件发出的电流控制信号；所述的气动放大器的进气口设置有微型减压定值器，所述的微型减压定值器包括恒节流螺丝以及套在所述恒节流螺丝上的减压弹簧和密封圈，所述的恒节流螺丝与所述气动放大器设有的恒节流孔配合。2.根据权利要求1所述的防干扰的智能阀门定位器，其特征在于，所述的电磁驱动机构包括：两组对称的电磁铁以及设置在所述两组对称的电磁铁中间的动铁，该动铁与所述挡板连接。3.根据权利要求2所述的防干扰的智能阀门定位器，其特征在于，所述的动铁的重心轴上设有支点轴，所述挡板在所述动铁的带动下绕所述支点轴转动。4.根据权利要求1所述的防干扰的智能阀门定位器，其特征在于，所述的位移检测反馈单元包括：与阀门连接的反馈杆、与所述反馈杆连接的反馈轴以及设置在所述反馈轴侧面的位移传感器，所述反馈轴设有主动齿轮，所述位移传感器上设有与所述主动齿轮配合的从动齿轮。5.根据权利要求4所述的防干扰的智能阀门定位器，其特征在于，所述的反馈轴上安...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亚志，孔璐，彭艳辉，吴科扬，
申请(专利权)人：杭州博流科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33