本发明专利技术公开了一种圆形智能阀门定位器的封装壳体装置，其包括有顶盖(3)、第一套筒(4)、连接件(5)、第二套筒(6)、底座(7)、电源盒端盖(15)。电源盒端盖(15)安装在第二套筒(6)的外壁上，连接件(5)实现第一套筒(4)的下端与第二套筒(6)的上端的连接，第一套筒(4)的上端安装有顶盖(3)，第二套筒(6)的下端安装在底座(7)上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种定位机构，更特别地说，是指一种圆形智能阀门定位器。是通过控制外部气源流量来对阀门执行机构的气缸的行程进行驱动，实现对调节型阀门或开关阀开度的控制的定位器。
技术介绍
生产过程的自动控制简称过程控制，它在工业生产中占有极其重要的地位。过程控制的质量很大程度上决定于过程控制仪表，它包括变送器、调节器、执行器以及各种辅助控制装置等。一种辅助控制仪表叫做阀门定位器，是各国竞相研究的对象，它在一定程度上决定了过程控制的调节品质，且随着过程控制水平的发展，定位器也必须不断发展以满足现代生产对过程控制的要求。阀门定位器，按结构分气动阀门定位器、电气阀门定位器及智能阀门定位器，是调节阀的主要附件，通常与气动调节阀配套使用，它接受调节器的输出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位状况通过电信号传给上位系统。五十多年前，控制(或自动反馈过程)回路都是气体驱动的，变送器、调节器和最后控制单元(例如一个调节阀)被连接在一起并通过一个20-l00KPa的气动信号相互通讯，这个信号也被作为一个动力源用来驱动最后控制单元的执行机构。在许多方面，这仍然是正确的。但在一些情况下，例如阀的位置反应或改变速度太慢，较大尺寸的阀所需要的执行机构太大时，再使用像20-100KPa一样低的气压信号就无法达到预期的控制目的和控制精度。为了解决这个问题，气动阀门定位器得到发展。气动阀门定位器在调节器输出和阀门位置之间扮演容量调节器、信号放大器和关系控制器的角色。给定位器的气压信号操作一个气体继动器，气体继动器按顺序操作一个滑阀或喷嘴挡板机构。在定位器中，的位置通过一个凸轮来确定。在最后的控制单元中之所以要应用弹簧，是要在气压减小时保证执行机构的逆反应。电气阀门定位器的输入信号为0～10mA的直流电信号，输出为气压信号。它能够起到电气转换器和气动阀门定位器两种作用。它接受电动调节器来的信号，它和气动调节阀配套使用。电气阀门定位器可以用于控制气动直行程或角行程调节阀；同时也适用于有弹簧执行机构的单作用状态和无弹簧执行机构的双作用状况；它也可为防爆结构和非防爆结构。它是按力矩平衡原理工作的，它与气动阀门定位器的最大的区别是它把气动阀门定位器的波纹管换成力矩马达。当信号电流通入到力矩马达的线圈两端时，它与永久磁钢作用后，对主杠杆产生一个力矩，于是挡板靠近喷嘴，经放大器放大后的输出压力通入到执行机构的气缸，通过反馈凸轮拉伸反馈弹簧，弹簧对主杠杆的反馈力矩与输入电流作用在主杠杆上的力矩相平衡时，仪表达到平衡状态。此时，一定的输入电流就对应一定的阀门位置。70～80年代初，此种定位器在我国使用范围约占85％～90％，机械力平衡结构缺点是:耐环境性差，易受温度、外界振动影响，易磨损，手动调整费时且需要中断控制回路。但由于其价格低廉，在传统企业里仍在使用。电子式电气阀门定位器在80年代初开始走向市场，近几年技术手段不断更新。线性电位器把阀杆位置转换成电信号和初始设定值比较，经过PI控制器调整和信号放大输出至压电微型阀，控制输出气压，经气动放大器输出。当输入信号与反馈信号平衡时，气动放大器输出稳定的压力信号，保证调节阀精确定位。由此可见，控制原理完全不同于过去的机械力平衡原理，给定值与实际反馈值的比较完全是电信号，不再是力平衡，减少了中间传递环节，消除了力传递和转换过程中一些问题，提高了抗干扰能力。其中电气转换元件采用压电微型阀，压电阀具有动作速度快、质量小、寿命长等突出优点，在实现气路平衡的同时，完成电信号到气信号的精确转换。随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成度越来越高已经可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器/计数器、并行和串行接口、甚至A/D转换器等。人们把这种超大规模集成电路芯片称作“单片微控制器”，简称为单片机。单片机的出现，引起了仪器仪表结构的根本性变革，以单片机为主体取代传统仪器仪表的常规电子线路，可以容易的将计算机技术与测量控制技术结合在一起，组成新一代的所谓“智能化测量控制仪表”。这种新型的智能仪表在过程的自动化，数据处理以及功能的多样化方面，都取得了巨大的进展。最早是美国尤他州的VALTEK公司提出智能管理器IVM(IntelligentValveManager)的全新概念，现在定位器自诊断和通信等功能不断加强，智能阀门定位器已经成为各国仪器仪表公司研究、开发的热点。智能式电气阀门定位器以微处理器(MCU)为核心控制器，采用先进的数字控制算法完成对气动阀门的精确定位，并在此基础上对其进行一系列的功能扩展和增强，目前应用较广的阀门定位器大多是智能式阀门定位器，它与普通阀门定位器在性能、使用情况、性能价格比等方面进行比较有显著的优势。目前定位器的研究热点主要在于智能阀门定位器，使用的电气阀门定位器采用的是机械式力平衡原理，存在一些不足且不能满足过程控制发展的需要。智能阀门定位器集合了机械、电子、通讯以及控制理论知识和相关软件知识，是一个跨学科的智能产品。在化工、制药、电力、材料、科学研究、生命科学、机械工业、电子工业等军民领域具有非常广泛的应用前景。
技术实现思路
为了解决现有调节阀的阀门开度不能有效控制，本专利技术设计的一种适用于驱动气动执行机构的本安型、圆形智能阀门定位器。该阀门定位器通过气动单元装置控制外部气源的进气量，并与线位移测量单元装置所反馈的位移信号进行比较，从而实现对调节型阀门或开关阀开度的控制。对外部壳体采用通用密封结构和专用密封圈相结合，采用组合叠落形式使各功能块实现互联，实现单作用和双作用气动执行机构的控制。本专利技术设计的阀门定位器能够实现线位移和角位移两种测量方式，并且能有效提高控制效率和节省气量。本专利技术圆形智能阀门定位器的优点在于：①各部分连接可靠、牢固、密封性好、定位准确、易于安装，满足在工业现场实现气动控制，可分别实现单作用和双作用气缸的控制、可靠性高、效率高、通用性好，易于维修和更换。②观察窗、位移测量机构、定位盘、电路支撑结构、气路结构便于加工、工艺性好，易于与电气控制的兼容和可靠衔接。③密封圈保证了安装后的密封性，防灰尘，易于旋紧、旋下清理，提高了安装、调试的方便性，也保证了内部电气元件的可靠性。④本专利技术设计的圆形智能阀门定位器能够实现线位移和角位移两种测量方式。⑤在气动单元装置中，(1)电磁阀是通用高可靠性电磁阀，分组实现单作用和双作用气缸的控制、可靠性高、效率高、通用性好，易于维修和更换本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种圆形智能阀门定位器的封装壳体装置，其特征在于：所述封装壳体装置包括有顶盖(3)、第一套筒(4)、连接件(5)、第二套筒(6)、底座(7)、电源盒端盖(15)、第一密封圈(11)、第二密封圈(13)；顶盖(3)上设有CA收缩段(3A)、CA凸起段(3B)、CB收缩段(3C)和空腔(3D)；CA收缩段(3A)用于放置第一密封圈(11)的上凸台(11D)；CB收缩段(3C)用于放置第一密封圈(11)的下凸台(11E)；CA凸起段(3B)用于放置第一密封圈(11)的内凹槽(11A)；顶盖(3)的下端面(3E)与第一密封圈(11)的翻边(11C)接触；顶盖(3)的内部为空腔(3D)；第一套筒4的中部是DA通孔4A，第一套筒4的一端设有DA挡环4B，DA挡环4B与第三套筒12的下端接触，DA挡环4B用于支撑起第三套筒12；第一密封圈11的内壁上设有上凸台11D、内凹槽11A、下凸台11E；第一密封圈11的外壁上设有外凸起11B；上凸台11D安装在顶盖3的CA收缩段3A上；下凸台11E安装在顶盖3的CB收缩段3C上；内凹槽11A内安装有顶盖3的CA凸起段3B；外凸起11B与第三套筒12的上收缩段12B为紧配合，达到密封的效果；第三套筒12的上端设有上收缩段12B，第三套筒12的下端设有下收缩段12A；第三套筒12的内壁上设有上内凸台12C和下内凸台12D，上内凸台12C与下内凸台12D之间是内凸环12E，该内凸环12E与顶盖3的CA凸起段配合，下内凸台12D的端面用于支撑顶盖3的下端；上收缩段12B与顶盖3之间套接有第一密封圈11；连接件5的中部是EA通孔5A；连接件5的上端设有EA收缩段5B、EA凸起段5C、EB凸起段5C，EA凸起段5C与EB凸起段5C之间是EA凹槽5E；该EA凹槽5E用于放置第一套筒4的下端；连接件5的下端设有EC凸起段5F、ED凸起段5G，EC凸起段5F与ED凸起段5G之间是EB凹槽5H；该EB凹槽5H用于放置第二套筒6的上端；第二密封圈13的内壁上设有上凸台13D、内凹槽13A、下凸台13E；第二密封圈(13)的外壁上设有外凸起13B；上凸台13D安装在第三套筒12的CA收缩段3A上；下凸台13E安装在第三套筒12的CB收缩段3C上；内凹槽11A内安装有顶盖3的CA凸起段3B；外凸起11B与第三套筒12；第二套筒6的上端设有FA收缩段6B、FA凸起段6C；第二套筒6的下端设有FB收缩段6E、FB凸起段6D；第二套筒6的筒体6A上设有FA通孔6A1和电源盒6F；该FA通孔6A1用于安装单向阀10M；该电源盒6F用于安装本专利技术设计的智能阀门定位器所需的电源设备；电源盒6F上通过螺钉固定有电源盒端盖15；电源盒6F的两端分别设有用于与外部电源连接的A电源接头10N和B电源接头10P；底座(7)的中部设有底板(7G)和GC通孔(7F)，GC通孔(7F)用于放置位移测量连接件(1B)；底板(7G)上设有GE导气孔(7G1)、GF导气孔(7G2)、GG导气孔(7G3)、GH导气孔(7G4)、GA支撑圆环(7H)、GE支撑柱(7G5)、GF支撑柱(7G6)、GG支撑柱(7G7)；GE导气孔(7G1)与GA导气孔(7D1)经GA导气通道(7‑1)连通；GF导气孔(7G2)与GB导气孔(7D2)经GB导气通道(7‑2)连通；GG导气孔(7G3)与GC导气孔(7D3)经GC导气通道(7‑3)连通；GH导气孔(7G4)与GD导气孔(7D4)经GD导气通道(7‑4)连通；GA支撑圆环7H上设有GH支撑柱7H1和GI支撑柱7H2；该GH支撑柱7H1上设有盲孔，且盲孔内安装有螺纹镶嵌圈，该螺纹镶嵌圈用于与螺钉连接；该GI支撑柱7H2上设有盲孔，且盲孔内安装有螺纹镶嵌圈，该螺纹镶嵌圈用于与螺钉连接；GE支撑柱7G5上设有盲孔，且盲孔内安装有螺纹镶嵌圈，该螺纹镶嵌圈用于与螺钉连接；GF支撑柱7G6上设有盲孔，且盲孔内安装有螺纹镶嵌圈，该螺纹镶嵌圈用于与螺钉连接；GG支撑柱7G7上设有盲孔，且盲孔内安装有螺纹镶嵌圈，该螺纹镶嵌圈用于与螺钉连接；底座7的上端设有GA内圆环7A、GA外圆环7B，且GA内圆环7A与GA外圆环7B之间是GA凹槽7C；所述GA凹槽7C内放置有第二套筒6的下端和第四密封圈10H；所述GA内圆环7A的内壁面上设有GA支撑柱71、GB支撑柱72、GC支撑柱73、GD支撑柱74；GA支撑柱71上设有螺纹孔，GA支撑柱71套接在位移测量支架1A的AA支撑柱1A1A内，通过A螺钉10I穿过AA支撑柱1A1A的AA通孔1A1A1后，螺纹连接在GA支撑柱71的螺纹孔中；GA支撑柱71用于支撑位移测量支架1A的AA支撑柱1A1A；GB支撑柱72上设有螺纹孔，GB支撑柱72套接在位移测量支架1A的AB支撑柱1A1B内，通过B螺钉10J穿过A...
【技术特征摘要】
1.一种圆形智能阀门定位器的封装壳体装置，其特征在于：
所述封装壳体装置包括有顶盖(3)、第一套筒(4)、连接件(5)、第二套筒(6)、底座(7)、
电源盒端盖(15)、第一密封圈(11)、第二密封圈(13)；
顶盖(3)上设有CA收缩段(3A)、CA凸起段(3B)、CB收缩段(3C)和空腔(3D)；CA收缩段
(3A)用于放置第一密封圈(11)的上凸台(11D)；CB收缩段(3C)用于放置第一密封圈(11)的
下凸台(11E)；CA凸起段(3B)用于放置第一密封圈(11)的内凹槽(11A)；顶盖(3)的下端面
(3E)与第一密封圈(11)的翻边(11C)接触；顶盖(3)的内部为空腔(3D)；
第一套筒4的中部是DA通孔4A，第一套筒4的一端设有DA挡环4B，DA挡环4B与第三套筒
12的下端接触，DA挡环4B用于支撑起第三套筒12；
第一密封圈11的内壁上设有上凸台11D、内凹槽11A、下凸台11E；第一密封圈11的外壁
上设有外凸起11B；上凸台11D安装在顶盖3的CA收缩段3A上；下凸台11E安装在顶盖3的CB收
缩段3C上；内凹槽11A内安装有顶盖3的CA凸起段3B；外凸起11B与第三套筒12的上收缩段
12B为紧配合，达到密封的效果；
第三套筒12的上端设有上收缩段12B，第三套筒12的下端设有下收缩段12A；第三套筒
12的内壁上设有上内凸台12C和下内凸台12D，上内凸台12C与下内凸台12D之间是内凸环
12E，该内凸环12E与顶盖3的CA凸起段配合，下内凸台12D的端面用于支撑顶盖3的下端；上
收缩段12B与顶盖3之间套接有第一密封圈11；
连接件5的中部是EA通孔5A；连接件5的上端设有EA收缩段5B、EA凸起段5C、EB凸起段
5C，EA凸起段5C与EB凸起段5C之间是EA凹槽5E；该EA凹槽5E用于放置第一套筒4的下端；连
接件5的下端设有EC凸起段5F、ED凸起段5G，EC凸起段5F与ED凸起段5G之间是EB凹槽5H；该
EB凹槽5H用于放置第二套筒6的上端；
第二密封圈13的内壁上设有上凸台13D、内凹槽13A、下凸台13E；第二密封圈(13)的外
壁上设有外凸起13B；上凸台13D安装在第三套筒12的CA收缩段3A上；下凸台13E安装在第三
套筒12的CB收缩段3C上；内凹槽11A内安装有顶盖3的CA凸起段3B；外凸起11B与第三套筒
12；
第二套筒6的上端设有FA收缩段6B、FA凸起段6C；第二套筒6的下端设有FB收缩段6E、FB
凸起段6D；第二套筒6的筒体6A上设有FA通孔6A1和电源盒6F；该FA通孔6A1用于安装单向阀
10M；该电源盒6F用于安装本发明设计的智能阀门定位器所需的电源设备；电源盒6F上通过
螺钉固定有电源盒端盖15；电源盒6F的两端分别设有用于与外部电源连接的A电源接头10N
和B电源接头10P；
底座(7)的中部设有底板(7G)和GC通孔(7F)，GC通孔(7F)用于放置位移测量连接件
(1B)；底板(7G)上设有GE导气孔(7G1)、GF导气孔(7G2)、GG导气孔(7G3)、GH导气孔(7G4)、GA
支撑圆环(7H)、GE支撑柱(7G5)、GF支撑柱(7G6)、GG支撑柱(7G7)；
GE导气孔(7G1)与GA导气孔(7D1)经GA导气通道(7-1)连通；
GF导气孔(7G2)与GB导气孔(7D2)经GB导气通道(7-2)连通；
GG导气孔(7G3)与GC导气孔(7D3)经GC导气通道(7-3)连通；
GH导气孔(7G4)与GD导气孔(7D4)经GD导气通道(7-4)连通；
GA支撑圆环7H上设有GH支撑柱7H1和GI支撑柱7H2；该GH支撑柱7...
【专利技术属性】
技术研发人员：董全林，刘会森，丁莹，
申请(专利权)人：北航温州研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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