一种带流量反馈功能的先导式比例流量阀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种带流量反馈功能的先导式比例流量阀，包括相连通的先导阀和主阀，先导阀包括控制器和先导阀模块；主阀包括阀体、阀芯、左端盖、右端盖以及弹簧；先导阀的先导阀控制口与主阀的主阀控制口相连通，主阀的主阀控制口与主阀的右控制腔相连通，主阀上设置用于测量工作口流量的热式流量传感器；先导阀的先导阀控制口的压力与输入信号之间呈第一非线性特性关系，主阀的主阀控制口的压力与主阀的阀口开度之间呈线性关系，主阀的阀口开度与输出气体流量之间呈第二非线性特性关系；将输出气体流量和输入信号校正形成线性关系，并将中间变量先导阀控制口的压力值固化到控制器中。其优点在于：结构合理，适用于气体流量控制，控制准确。

【技术实现步骤摘要】
一种带流量反馈功能的先导式比例流量阀
本技术涉及气体流量控制
，尤其指一种带流量反馈功能的先导式比例流量阀。
技术介绍
流体(气体和液体)的流量，在外部条件(压力和温度等)不变时，一般与流体流过的空间的横截面的大小相关。对于具体的流量阀来说，就是控制阀口的开度来实现所需大小的流量值的输出。所谓的比例流量阀是指，一个控制阀的流量输出量与其所加的输入信号值(电流或电压)成线性关系。所谓先导式控制阀是指主阀的阀芯的运动受之于先导阀的输出压力控制。先导阀一般是一个微小型直动式比例压力阀。直动式比例压力阀一般由控制电路，电机械转换器，控制阀芯组成。其控制机理是，输入电信号(电压/电流)输入到控制电路，信号放大后，输入到电机械转换器输出机械位移，这个位移形成一个阀口的开度来控制输出压力值。这个压力值与输入电信号之间一般设计成比例关系。将先导阀的控制压力引入主阀中的控制腔，以此来控制主阀芯的运动，通过阀芯弹簧系统，使得阀芯输出一个与压力成线性关系的位移(阀口开度)。对于液体来说，在一定的流量范围内，阀口的开度与流量之间可以近似看成比例关系。所以在液压控制领域，已经得到广泛应用，而且效果良好。但是，由于气体的物理特性和液体有很大的不同，一般液体被认为是不可压缩流体，而气体，显然是可压缩流体。气体流过阀口的流量与阀口的开度是非线性关系。这样，气体的流量就不可能与输入信号成比例关系了。在气动领域，用来控制气缸速度的比例流量阀，由于气缸的积分作用，其控制流量的精度不需要太高(一般不劣于10%即可！)。但在许多其他的场合，如气体组分控制等领域(如化工中气体组分控制)，需要高的流量控制精度(一般至少优于5%)。开环和位置闭环控制的气体比例流量阀，都达不到这个控制精度。一种带流量反馈功能的先导式比例流量阀，就是为了满足这方面的需求而设计的新产品。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供结构合理，适用于气体流量控制，流量控制精度高的一种带流量反馈功能的先导式比例流量阀。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种带流量反馈功能的先导式比例流量阀，包括有相连通的先导阀和主阀，先导阀设置有先导阀进气口、先导阀泄压口以及先导阀控制口，先导阀包括有控制器和先导阀模块；主阀上设置有主阀供气口、主阀排气口、主阀控制口、工作口以及先导阀接口，主阀包括有阀体、阀芯、左端盖、右端盖以及弹簧，弹簧设置于阀芯与左端盖之间；先导阀的先导阀控制口与主阀的主阀控制口相连通，主阀的主阀控制口与主阀的右控制腔相连通，主阀上设置有用于测量工作口流量的热式流量传感器，该热式流量传感器与控制器反馈连接；先导阀的先导阀控制口的压力与输入信号之间呈第一非线性特性关系，主阀的主阀控制口的压力与主阀的阀口开度之间呈线性关系，主阀的阀口开度与输出气体流量之间呈第二非线性特性关系；通过实验室测试，将输出气体流量和输入信号校正形成线性关系，并将中间变量先导阀控制口的压力值固化到控制器中。优化的技术措施还包括：上述的先导阀模块包括有进气电磁阀、排气电磁阀、压力传感器和气路底板，控制器与进气电磁阀、排气电磁阀控制连接，压力传感器反馈连接于控制器，进气电磁阀设置于先导阀进气口和先导阀控制口之间，排气电磁阀设置于先导阀泄压口和先导阀控制口之间。上述的控制器包括有处理器、M/A模数转换器、输入/输出接口电路、显示电路、电源以及电磁阀驱动电路。上述的右端盖的左端设置有凸块，凸块的外周与阀体的内壁之间形成右控制腔。上述的阀芯的中部设置有凹槽。上述的右端盖与所述阀体之间设置有密封圈。上述的右端盖与所述阀体通过螺钉固定。上述的控制器和先导阀模块外设置有外罩壳。本技术的一种带流量反馈功能的先导式比例流量阀，结构合理，由先导阀和主阀构成，先导阀的先导阀控制口的压力与输入信号之间呈第一非线性特性关系，主阀的主阀控制口的压力与主阀的阀口开度之间呈线性关系，主阀的阀口开度与输出气体流量之间呈第二非线性特性关系；通过实验室测试，将输出气体流量和输入信号校正形成线性关系，并将中间变量先导阀控制口的压力值固化到控制器中；如此实现主阀流量与输入信号之间的线性关系，实现流量的比例控制，其适用于气体流量环境，并在主阀上设置有用于测量工作口流量的热式流量传感器，通过热式流量传感器测量工作口流量，形成闭环反馈，从而对流量进行准确控制。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是图1中先导阀去掉外罩壳后的结构示意图；图3是图1中先导阀的仰视图；图4是本技术先导阀的控制原理图；图5是图4中控制器的结构示意图；图6是本技术主阀的结构示意图；图7是本技术主阀的俯视图；图8是本技术比例流量阀的控制原理图。具体实施方式以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。如图1至图8所示为本技术的结构示意图，其中的附图标记为：第一非线性特性关系L1、线性关系L2、第二非线性特性关系L3、先导阀进气口P1、先导阀泄压口R1、先导阀控制口K1、主阀供气口P2、主阀排气口R2、主阀控制口K2、工作口A、先导阀1、控制器11、处理器11a、M/A模数转换器11b、输入/输出接口电路11c、显示电路11d、电源11e、电磁阀驱动电路11f、先导阀模块12、进气电磁阀12a、排气电磁阀12b、压力传感器12c、气路底板12d、外罩壳13、主阀2、先导阀接口2a、右控制腔2b、阀体21、阀芯22、凹槽22a、左端盖23、右端盖24、凸块24a、弹簧25、密封圈26、螺钉27、热式流量传感器3。如图1至图8所示，一种带流量反馈功能的先导式比例流量阀，包括有相连通的先导阀1和主阀2，先导阀1设置有先导阀进气口P1、先导阀泄压口R1以及先导阀控制口K1，先导阀1包括有控制器11和先导阀模块12；主阀2上设置有主阀供气口P2、主阀排气口R2、主阀控制口K2、工作口A以及先导阀接口2a，主阀2包括有阀体21、阀芯22、左端盖23、右端盖24以及弹簧25，弹簧25设置于阀芯22与左端盖23之间；先导阀1的先导阀控制口K1与主阀2的主阀控制口K2相连通，主阀2的主阀控制口K2与主阀2的右控制腔2b相连通，主阀2上设置有用于测量工作口A流量的热式流量传感器3，该热式流量传感器3与控制器11反馈连接；先导阀1的先导阀控制口K1的压力与输入信号之间呈第一非线性特性关系L1，主阀2的主阀控制口K2的压力与主阀2的阀口开度之间呈线性关系L2，主阀2的阀口开度与输出气体流量之间呈第二非线性特性关系L3；通过实验室测试，将输出气体流量和输入信号校正形成线性关系，并将中间变量先导阀控制口K1的压力值固化到控制器11中。实施例中，先导阀模块12包括有进气电磁阀12a、排气电磁阀12b、压力传感器12c和气路底板12d，控制器11与进气电磁阀12a、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带流量反馈功能的先导式比例流量阀，包括有相连通的先导阀(1)和主阀(2)，其特征是:所述的先导阀(1)设置有先导阀进气口(P1)、先导阀泄压口(R1)以及先导阀控制口(K1)，所述的先导阀(1)包括有控制器(11)和先导阀模块(12)；所述的主阀(2)上设置有主阀供气口(P2)、主阀排气口(R2)、主阀控制口(K2)、工作口(A)以及先导阀接口(2a)，所述的主阀(2)包括有阀体(21)、阀芯(22)、左端盖(23)、右端盖(24)以及弹簧(25)，所述的弹簧(25)设置于阀芯(22)与左端盖(23)之间；所述的先导阀(1)的先导阀控制口(K1)与主阀(2)的主阀控制口(K2)相连通，所述的主阀(2)的主阀控制口(K2)与主阀(2)的右控制腔(2b)相连通，所述的主阀(2)上设置有用于测量工作口(A)流量的热式流量传感器(3)，该热式流量传感器(3)与控制器(11)反馈连接；/n所述的先导阀(1)的先导阀控制口(K1)的压力与输入信号之间呈第一非线性特性关系(L1)，所述的主阀(2)的主阀控制口(K2)的压力与主阀(2)的阀口开度之间呈线性关系(L2)，所述的主阀(2)的阀口开度与输出气体流量之间呈第二非线性特性关系(L3)；通过实验室测试，将输出气体流量和输入信号校正形成线性关系，并将中间变量先导阀控制口(K1)的压力值固化到控制器(11)中。/n...

【技术特征摘要】
1.一种带流量反馈功能的先导式比例流量阀，包括有相连通的先导阀(1)和主阀(2)，其特征是:所述的先导阀(1)设置有先导阀进气口(P1)、先导阀泄压口(R1)以及先导阀控制口(K1)，所述的先导阀(1)包括有控制器(11)和先导阀模块(12)；所述的主阀(2)上设置有主阀供气口(P2)、主阀排气口(R2)、主阀控制口(K2)、工作口(A)以及先导阀接口(2a)，所述的主阀(2)包括有阀体(21)、阀芯(22)、左端盖(23)、右端盖(24)以及弹簧(25)，所述的弹簧(25)设置于阀芯(22)与左端盖(23)之间；所述的先导阀(1)的先导阀控制口(K1)与主阀(2)的主阀控制口(K2)相连通，所述的主阀(2)的主阀控制口(K2)与主阀(2)的右控制腔(2b)相连通，所述的主阀(2)上设置有用于测量工作口(A)流量的热式流量传感器(3)，该热式流量传感器(3)与控制器(11)反馈连接；
所述的先导阀(1)的先导阀控制口(K1)的压力与输入信号之间呈第一非线性特性关系(L1)，所述的主阀(2)的主阀控制口(K2)的压力与主阀(2)的阀口开度之间呈线性关系(L2)，所述的主阀(2)的阀口开度与输出气体流量之间呈第二非线性特性关系(L3)；通过实验室测试，将输出气体流量和输入信号校正形成线性关系，并将中间变量先导阀控制口(K1)的压力值固化到控制器(11)中。


2.根据权利要求1所述的一种带流量反馈功能的先导式比例流量阀，其特征是：所述的先导阀模块(12)包括有进气电磁阀(12a)、排气电磁阀(12b)、压力传感器(12c)和气路底板(12d...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹建波，章锋，蒋佑华，周志威，顾高峰，
申请(专利权)人：星宇电子宁波有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33