流体控制装置及用于操作流体控制装置的方法制造方法及图纸

技术编号:18464850 阅读:33 留言:0更新日期:2018-07-18 15:25
本发明专利技术涉及一种具有阀布置(4)的流体控制装置,包括用于将工作流体提供至流体消耗物(3)的供应端口(40)的空气供应阀(5),以及用于从流体消耗物(3)的供应端口(40)排放工作流体的空气出口阀(6),以及控制器件(9),其中控制器件(9)电连接到空气供应阀(5)和空气出口阀(6),且构造成用于控制空气供应阀(5)和空气出口阀(6),且还包括用于处理传感器信号的传感器输入(11),且连接到传感器(12),该传感器(12)构造成用于确定流体消耗物(3)的功能状态以及用于提供传感器信号至控制器件(9),其中控制器件(9)构造成用于实施阀诊断过程,使得用于空气供应阀(5)的第一控制信号(66)和用于空气出口阀(6)的第二控制信号(67)分别在区间下限与区间上限之间改变,同时保持由传感器(12)提供的传感器信号的可预先限定的传感器信号水平(68),并且控制器件(9)构造成用于记录用于第一控制信号(66)和第二控制信号(67)的值对(69到77)。

Fluid control device and method for operating fluid control device

The invention relates to a fluid control device with a valve arrangement (4), including an air supply valve (5) for supplying a working fluid to a supply port (40) of a fluid consumption (3), and an air outlet valve (6) for a working fluid discharged from the supply port (40) of a fluid consumption (3), and a control device (9), in which the control device (9) is controlled. The electricity is connected to the air supply valve (5) and the air outlet valve (6), and is configured to control the air supply valve (5) and the air outlet valve (6), and also includes a sensor input (11) for processing the sensor signals (11) and connected to the sensor (12), which is configured to determine the functional state of the fluid consumption (3) and to be used to extract the function of the fluid consumption (3). The sensor signal is provided to the control device (9), in which the control device (9) is constructed to implement a valve diagnosis process, so that the first control signal (66) for the air supply valve (5) and the second control signal (67) for the air outlet valve (6) are changed between the interval lower limit and the interval upper limit, respectively, while maintaining the transmission provided by the sensor (12). The sensor signal can be predefined by the sensor signal level (68), and the control device (9) is constructed for recording value pairs (69 to 77) for the first control signal (66) and the second control signal (67).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体控制装置及用于操作流体控制装置的方法
本专利技术涉及一种具有阀布置的流体控制装置,包括用于提供工作流体至流体消耗物的供应端口的空气供应阀,以及用于从流体消耗物的供应端口排出工作流体的空气出口阀,以及控制器件,其中控制器件电连接到空气供应阀和空气出口阀,且构造成用于控制空气供应阀和空气出口阀,且包括用于处理传感器信号的传感器输入,且连接到传感器,该传感器构造成用于确定流体消耗物的功能状态且用于将传感器信号提供至控制器件。
技术介绍
文件EP1717500A1公开了一种压电弯曲器促动器,其具有弯曲器促动器元件以及附接到其上的具有柔性载体的柔性电路板,其中电导体结构在其上运行,其中柔性电路板的导体结构的一部分在可由压电激活(activation)偏转的弯曲器促动器元件的工作区段的区域中构造成使得其直接地形成至少一个传感器。还可用作用于流体阀的促动器装置的压电弯曲器促动器利用控制装置控制,该控制装置提供电控制电压至压电弯曲器促动器。该控制电压可基于在其中产生映射(map)的先前的校准来提供,描述了在控制电压与压电弯曲器促动器的偏转之间的关系。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种流体控制装置和一种用于操作流体控制装置的方法,其允许在进行的操作中的校准。该目的针对开头以权利要求1的特征引用的类型的流体控制装置来实现。提供了控制器件构造成用于实施阀诊断过程,使得用于空气供应阀的第一控制信号和用于空气出口阀的第二控制信号分别在区间下限与区间上限之间变化,同时保持由传感器提供的传感器信号的可预先限定的传感器信号水平,且控制器件构造成用于记录用于第一控制信号和第二控制信号的值对。作为优选,控制器件配备有微处理器,其提供成用于运行储存在存储器装置中的可预先限定的程序序列。在此类程序序列的运行中,控制器件构造成提供用于空气供应阀和用于空气出口阀的独立控制信号,以便在流体地连接到空气供应阀和空气出口阀两者的流体消耗物的供应端口处提供可预先限定的工作压力水平,且因此允许用于流体消耗物的功能的开环控制或闭环控制。因为流体控制装置的开环控制行为或闭环控制行为可由于空气供应阀和/或空气出口阀的老化和磨损的现象而非期望地改变,故控制器件构造成在规则或不规则的时间间隔或在出现可预先限定的操作状态之后(特别是在重新使用之后)执行用于流体控制装置的阀诊断过程,以便允许取决于其流体行为来适应用于空气供应阀和出口阀的控制信号。为此,控制器件可用于相应的阀,特别是同时地,第一控制信号用于空气供应阀,且第二控制信号用于空气出口阀。此外,控制器件构造成通过在可预先限定的优选狭窄地限制的传感器信号区间内的两个控制信号的适当影响来保持用于由传感器提供的传感器信号的可预先限定的传感器信号水平。为了取决于相应的控制信号获得尽可能多的关于空气供应阀和出口阀的流体行为的知识,提供了用于空气供应阀的第一控制信号和用于空气出口阀的第二控制信号在相应的控制信号区间的区间下限与区间上限之间改变。通过用于空气供应阀和出口阀的控制信号的该改变,不同流体流出现在空气供应阀与空气出口阀之间,其中提供了恒定流体压力存在于供应端口处,独立于在空气供应阀与空气出口阀之间的相应实际流体流。通过该措施,如果在供应端口处应保持恒定的压力水平,则可确定空气供应阀的哪个开度(openingdegree)与空气出口阀的哪个开度关联。在供应端口处的压力水平直接地或间接地使用传感器确定。在基于在供应端口处的恒定流体压力确定的该阀诊断过程期间确定的值对记录在控制器件中,具体是储存在存储器中,且然后可针对空气供应阀和/或空气出口阀的有利控制取得,以便补偿老化和/或磨损。本专利技术的有利改进是从属权利要求的主题。如果传感器构造为用于检测流体消耗物构件沿优选直线的移动路径的位置的位置传感器,则是适合的。作为优选,流体消耗物包括壳体,可动流体消耗物构件可收纳在壳体上或中。例如,流体消耗物构件可旋转移动或可平移移动地收纳在壳体上,且取决于设在流体消耗物的供应端口处的流体压力来采用沿移动路径的位置。特别优选的是,提供了弹簧器件分配到流体消耗物构件,且在没有供应端口处的对应流体压力的情况下,使流体消耗物构件移动到可预先限定的静止位置中。因此,可从借助于传感器建立的流体消耗物构件的位置作出关于供应端口处存在的流体压力的结论。在本专利技术的一种有利改进中,提供了传感器构造为分配给流体消耗物的供应端口的压力传感器。借助于传感器,因此可直接地确定供应端口处的流体压力。在本专利技术的另一个实施例中,提供了流体控制装置包括流体消耗物,其构造成先导控制的流体阀,且具有连接到空气供应阀和空气出口阀的供应端口。因此,空气供应阀和空气出口阀用作用于流体消耗物的阀位置的流体影响的先导控制阀。作为优选,供应端口处的流体压力作用于收纳在阀壳体中且借助于联接杆连接到阀体的促动器活塞,这继而又提供成用于影响形成在阀壳体中的流体通道的自由截面。取决于促动器活塞沿优选直线的移动路径的位置,阀体打开流体通道的自由截面的一部分,或整个流体通道,或完全阻挡其。特别有利的是如果柔性膜片布置在供应端口与促动器活塞之间,该膜片提供成使在供应端口处可由空气供应阀使用的工作流体与流过流体通道的流体分开。作为优选,提供了流体消耗物包括可移动地收纳在阀壳体中的阀部件,以用于影响形成在阀壳体中的流体通道的自由截面,该通道具有用于形成在阀部件上的弹性密封器件的紧密接触的阀座,且控制器件构造成用于执行阀诊断过程,使得形成在阀部件上的弹性密封器件的紧密接触在阀诊断过程的执行期间得到保持。利用控制器件的该实施例,有利的是,阀诊断过程可在不明显影响构造为流体阀的流体消耗物的行为的情况下执行。相反,在执行过程时,使用了密封器件的弹性性质,其中阀部件由供应端口的适合的加压(pressurisation)从静止位置带到诊断位置中,在该诊断位置中,流体压力的略微升高和略微降低二者都导致阀部件的可测量的位置变化,而不会有损密封器件在阀座上的紧密接触。有利的是,如果空气供应阀和空气出口阀分别具有形成为用于阀体的促动器的压电促动器。压电促动器优选地形成为压电弯曲机,其取决于电控制电压采用可调整的曲率,且以可自由移动的端部区域作用于阀体,以便使其在释放位置与阻挡位置之间关于阀座移动。此空气供应阀或空气出口阀通过紧凑结构和高开关速度而出众,但经受某些老化和磨损现象,这至少对于某些时期可由控制器件来补偿。本专利技术的目的还通过一种用于操作如权利要求7中给出的流体控制装置的方法来实现。该方法包括以下步骤:将第一可变控制信号提供至空气供应阀来用于将工作流体流供应至流体消耗物的供应端口,以及提供第二可变控制信号至空气出口阀来用于从流体消耗物的供应端口排放工作流体流,其中第一控制信号和第二控制信号形成值对,且如果借助于来自分配给流体消耗物的传感器的传感器信号检测到的流体消耗物的功能位置位于可预先限定的位置区间内,则储存值对,其中两个控制信号分别在区间下限与区间上限之间改变。因此,在执行方法中,提供了空气供应阀和空气出口阀两者通过提供第一控制信号和第二控制信号来控制,使得在流体消耗物的供应端口处提供的工作压力导致流体消耗物的可预先限定的功能位置。作为优选,空气供应阀和空气出口阀两者是比例阀,以便工作流体到供应端口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有阀布置(4)的流体控制装置,包括用于将工作流体提供至流体消耗物(3)的供应端口(40)的空气供应阀(5),以及用于从所述流体消耗物(3)的供应端口(40)排放工作流体的空气出口阀(6),以及控制器件(9),其中所述控制器件(9)电连接到所述空气供应阀(5)和所述空气出口阀(6),且构造成用于控制所述空气供应阀(5)和所述空气出口阀(6),且还包括用于处理传感器信号的传感器输入(11),且连接到传感器(12),所述传感器(12)构造成用于确定所述流体消耗物(3)的功能状态以及用于提供传感器信号至所述控制器件(9),其中所述控制器件(9)构造成用于实施阀诊断过程,使得用于所述空气供应阀(5)的第一控制信号(66)和用于所述空气出口阀(6)的第二控制信号(67)分别在区间下限与区间上限之间改变,同时保持由所述传感器(12)提供的传感器信号的可预先限定的传感器信号水平(68),以及所述控制器件(9)构造成用于记录用于所述第一控制信号(66)和所述第二控制信号(67)的值对(69到77)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有阀布置(4)的流体控制装置,包括用于将工作流体提供至流体消耗物(3)的供应端口(40)的空气供应阀(5),以及用于从所述流体消耗物(3)的供应端口(40)排放工作流体的空气出口阀(6),以及控制器件(9),其中所述控制器件(9)电连接到所述空气供应阀(5)和所述空气出口阀(6),且构造成用于控制所述空气供应阀(5)和所述空气出口阀(6),且还包括用于处理传感器信号的传感器输入(11),且连接到传感器(12),所述传感器(12)构造成用于确定所述流体消耗物(3)的功能状态以及用于提供传感器信号至所述控制器件(9),其中所述控制器件(9)构造成用于实施阀诊断过程,使得用于所述空气供应阀(5)的第一控制信号(66)和用于所述空气出口阀(6)的第二控制信号(67)分别在区间下限与区间上限之间改变,同时保持由所述传感器(12)提供的传感器信号的可预先限定的传感器信号水平(68),以及所述控制器件(9)构造成用于记录用于所述第一控制信号(66)和所述第二控制信号(67)的值对(69到77)。2.根据权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,所述传感器(12)构造为用于检测流体消耗物构件(42)沿优选直线的移动路径(43)的位置的位置传感器。3.根据权利要求1所述的流体控制装置,其特征在于,所述传感器(12)构造为分配给所述流体消耗物(3)的供应端口(40)的压力传感器。4.根据权利要求1、2或3所述的流体控制装置,其特征在于,所述流体控制装置带有流体消耗物(3),其构造为先导控制的流体阀且具有连接到所述空气供应阀(5)和所述空气出口阀(6)的供应端口(40)。5.根据权利要求4所述的流体控制装置,其特征在于,所述流体消耗物(3)包括可动地收纳在阀壳体(41)中来影响形成在所述阀壳体(41)中的流体通道(49)的自由截面的阀部件(42),该流体通道(49)具有用于形成在所述阀部件(42)上的弹性密封器件(48)的紧密接触的阀座(59),以及在于所述控制器件(9)构造成用于执行阀诊断过程,使得形成在所述阀部件(42)上的所述弹性密封器件(48)的紧密接触在所述阀...

【专利技术属性】
技术研发人员:A迪克霍夫
申请(专利权)人:费斯托股份有限两合公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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