一种新型指针式多点压力控制开关制造技术

本实用新型专利技术的一种新型指针式多点压力控制开关可用于多种行业中对以油、水、气为工作介质压力参数的指示、测量变送和控制，它主要由压力传感元件、机电转换元件差动变压器、标准电流信号电路和设定控制电路所组成。其基本特征是：带有指针机构现场指示压力，在全压力量程范围内可任意进行多点压力开关控制点的设定，实现对压力系统的多点多路压力自动控制。本实用新型专利技术技术先进，性能可靠，抗冲击抗干扰能力强，结构紧凑，使用维修方便。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术方案涉及一种新型指针式多点压力控制开关，特别是一种高压开关、六氟化硫(SF6)断路器液压操作系统使用的指针式多点压力控制开关。它适用于电力、机械、石油、化工、环保、食品、纺织等行业中对以油、水、气等液(气)体为工作介质压力参数的指示、测量和控制。在现有的液压系统特别是高压开关、六氟化硫(SF6)断路器液压操作系统中，仍然采用传统的压力测控方式，使用压力表和机械柱塞式压力开关进行测量和控制。这种传统测控方法的不足是1.由于采用机械柱塞式压力开关造成液压系统液(气)体泄漏污染环境，严重影响液压系统内工作介质的稳定性；2.柱塞式压力开关现场不能调整压力设定值，设定的压力开关控制点不稳定，常常产生漂移，压力控制精度误差大；3.要进行液(气)压系统的多点压力控制就需要多个柱塞式压力开关才能实现，造成系统繁杂，故障率多，成本高。采用本方案新型指针式多点压力控制开关，取代原液(气)压系统中，特别是高压开关，六氟化硫(SF6)断路器液(气)压操作系统中原来使用的压力表和柱塞式压力开关对系统压力进行测量和控制，其优点是1.完全克服了液压系统因使用柱塞式压力开关造成液(气)体渗漏污染环境问题，从根本上解决了压力设定控制点漂移不稳定的难题；2.现场可方便的进行压力开关控制点的调整和设定；3.可以在指针式多点压力控制开关上任意进行全压力量程范围内多点压力开关控制点的设定并对压力系统进行1路或多路压力控制；4.如说明书附图所示本方案标准电流信号电路3采用最新传感信号变送器集成电路IC2AD693，使线路集成化程度进一步提高，完全克服了传统的标准电流信号电路分离元件多，信号漂移不稳定线性度和抗干扰能力差不能满足精确压力控制的问题；5.如说明书附图所示，本方案压力设定控制电路4采用电压比较器集成电路IC31、IC32、IC33、IC34和固态继电器SSR1、SSR2、SSR3、SSR4，使压力开关设定点稳定可靠，控制电路功率大，开关速度快，耐冲击耐震动抗干扰能力强；6.本方案指针式多点压力控制开关集压力指示、测量变送、多点多路压力控制于一体，体积小、重量轻、线路集成化程度高，安装使用维修方便，故障率少可靠性高能对系统进行精确压力控制。如说明书附图所示，本方案新型指针式多点压力控制开关由压力传感元件1(波登管或螺旋管等)、差动变压器(T1)2、标准电流信号电路3和设定控制电路4四部分组成。压力传感元件1为压力检测元件，它的末端M为自由端，被测压力P迫使其自由端M产生与压力成比例的位移，一方面拖动传动放大机构经指针系统N指示出被测压力值；一方面拖动差动变压器(T1)2的铁芯S移动，使差动变压器(T1)2输出与压力变化成正比的电压信号。差动变压器(T1)2为位移-电压机电转换元件，它的原边绕组Z1的二端a.b.a端经过电容C2与集成电路Ic14011的10、11端相连接；b端与Ic14011的8.9.12.13端和电容C1的一端相连接；差动变压器(T1)2的付边二个绕组Z2、Z3的输出端c.d分别与整流二极管D1.D2，滤波电容C3.C4的一端相连接。差动变压器(T1)2的工作电源由IC14011和电容C1.C2及Z1组成的振荡器供给其激磁频率为400-10000Hz；如说明书附图所示，标准电流信号电路3为4-20mA标准直流电流信号产生电路，它是以传感信号变送器集成电路IC2AD693为核心搭接其它少量电子元件构成，如说明书附图所示，标准电流信号电路3由整流二极管D1、D2；滤波电容C3、C4、C5、C6；电阻R1、R2构成的整流滤波电路；由IC14011、电容C1、C2及Z1构成的振荡电路；由电位器P1、P2和电阻R6、R7、R8分别与IC2AD693的12、13；6、7；14、19；2、15端相连接构成的调零调满电路和IC2AD693本身构成的信号放大缓冲、V/I转换电路几部分组成。如说明书附图所示，c、d二端为标准电流信号电路3的交流电压信号的输入端，IC2AD693的10、7二端为4-20mA标准电流信号的输出端和24v直流电源供给端；整流滤波电路输出端F、g与IC2AID693的信号输入端17、18端相连接；振荡电路通过由IC14011的14端供给电源。当差动变压器(T1)2的铁芯S处在其中心位置时整流滤波电路无信号输出，当铁芯S偏离中心位置时，整流滤波电路即输出一个与位移成正比的直流电压信号，该直流电压信号经输出端F、g输入给IC2AD693的信号输入端17、18端；由IC14011，电容C1、C2和Z1组成的振荡电路通过Ic14011的14、7脚供给电源，14、7脚接通电源后即可产生振荡。由电位器P1、P2及电阻R6、R7、R8与IC2AD693的2；15；14、19；6、7；12、13端分别相接组成标准电流信号电路3的调零调满电路，对电流信号进行调零，调满及线性度调整，其调整方法是将IC2AD693的17、18端短接后接到14端上，先调电位器P1使IC2AD693的7、10二端输出电流为4mA；然后将满量程信号加到17、18端二端，调整电位器P2使7、10二端输出电流为20mA；当铁芯S在压力P从O到最大压力的作用下移动时相应产生的位移和由位移产生的电流信号应成对应的线性关系。IC2AD693为传感信号变送器集成电路，它由17、18端输入直流电压信号，由7、10端供给24V直流电源，并输出4-20mA标准电流信号。当由17、18端输入信号后，经自身缓冲、放大，V/I转换，便能从7、10二端输出4-20mA电流信号。经7端输出的4-20mA标准电流信号经250Ω精密电阻RL在E点生成1-5V的直流电压。如说明书附图所示，本方案设定控制电路4。由24V直流电源；250Ω精密电阻RL；压力开关控制点设定电位器P3、P4、P5、P6分别与电阻R9、R10；R12、R13；R15、R16；R18、R19和电压比较器集成电路IC31、IC32、IC33、IC34构成的具有滞回功能的压力开关控制点设定电路和由固态继电器SSR1、SSR2、SSR3、SSR4及负载1、负载2、负载3、负载4和电源1、电源2、电源3、电源4分别构成的控制电路。固态继电器可以是交流型固态继电器或直流型固态继电器；负载可以是继电器，交流接触器、线圈、电磁阀等。由标准电流信号电路3经IC2AD693的7端输出的4-20mA电流信号在RL上生成1-5V的直流电压，当压力P为O时，在RL上的电压为1V，当压力为满量程时在RL上的电压为5V，该1-5V直流电压通过E点分别加到，电压比较器IC31、IC32、IC33的反相输入端，4、6、8端和通过电阻R18加到IC34的同相输入端11端，压力开关控制点设定电位器P3、P4、P5分别通过电阻R9、R12、R15接到IC31、IC32、IC33的同相输入端5.7.9端；电位器P6接IC34反相输入端10端；四个电压比较器IC31、IC32、IC33、IC34的输出端2、1、14、13端，一方面分别通过二极管D3、D4、D5、D6与控制电路固态继电器SSR1、SSR2、SSR3、SSR4的输入端正端相连接，一方面分别通过电阻R10、R13、R16、R19接回到各目的同相输入端5、7、9、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型指针式多点压力控制开关，由压力传感元件１，机电转换元件差动变压器（Ｔ↓［１］）２，标准电流信号电路３，设定控制电路４所组成；由压力传感元件１检测到的被测压力Ｐ通过机电转换元件差动变压器（Ｔ↓［１］）２、标准电流信号电路３转换成与压力成正比的电流；该电流由标准电流信号电路３的输出端输出给设定控制电路４；其特征是：所述设定控制电路４由电压比较器集成电路ＩＣ↓［３１］、ＩＣ↓［３２］、ＩＣ↓［３３］、ＩＣ↓［３４］、电位器Ｐ↓［３］、Ｐ↓［４］、Ｐ↓［５］、Ｐ↓［６］、电阻Ｒ↓［９］、Ｒ↓［１０］、Ｒ↓［１２］、Ｒ↓［１３］、Ｒ↓［１５］、Ｒ↓［１６］、Ｒ↓［１８］、Ｒ↓［１９］及固态继电器ＳＳＲ↓［１］、ＳＳＲ↓［２］、ＳＳＲ↓［３］、ＳＳＲ↓［４］构成；电阻Ｒ↓［１０］、Ｒ↓［１３］、Ｒ↓［１６］、Ｒ↓［１９］分别跨接到ＩＣ↓［３１］、ＩＣ↓［３２］、ＩＣ↓［３３］、ＩＣ↓［３４］各自的输出端与同相输入端之间；ＩＣ↓［３１］的同相输入端经电阻Ｒ↓［９］、电位器Ｐ↓［３］接电源；ＩＣ↓［３２］的同相输入端经电阻Ｒ↓［１２］、电位器Ｐ↓［４］接电源；ＩＣ↓［３３］的同相输入端经电阻Ｒ↓［１５］、电位器Ｐ↓［５］接电源；ＩＣ↓［３４］的反相输入端经电位器Ｐ↓［６］接电源；ＩＣ↓［３１］、ＩＣ↓［３２］、ＩＣ↓［３３］的反相输入端都与标准电流信号电路３的输出端连接；ＩＣ↓［３４］的同相输入端经电阻Ｒ↓［１８］与标准电流信号电路３的输出端连接；ＩＣ↓［３１］、ＩＣ↓［３２］、ＩＣ↓［３３］、ＩＣ↓［３４］的输出端分别与固态继电器ＳＳＲ↓［１］、ＳＳＲ↓［２］、ＳＳＲ↓［３］、ＳＳＲ↓［４］的输入端的正端连接；ＳＳＲ↓［１］、ＳＳＲ↓［２］、ＳＳＲ↓［３］、ＳＳＲ↓［４］的输入端的负端都与地电位连接；固态继电器ＳＳＲ↓［１］、ＳＳＲ↓［２］、ＳＳＲ↓［３］、ＳＳＲ↓［４］的输出端分别与负载１、负载２、负载３、负载４连接。...

【技术特征摘要】
1.一种新型指针式多点压力控制开关，由压力传感元件1，机电转换元件差动变压器(T1)2，标准电流信号电路3，设定控制电路4所组成；由压力传感元件1检测到的被测压力P通过机电转换元件差动变压器(T1)2、标准电流信号电路3转换成与压力成正比的电流；该电流由标准电流信号电路3的输出端输出给设定控制电路4；其特征是所述设定控制电路4由电压比较器集成电路IC31、IC32、IC33、IC34、电位器P3、P4、P5、P6、电阻R9、R10、R12、R13、R15、R16、R18、R19及固态继电器SSR1、SSR2、SSR3、SSR4构成；电阻R10、R13、R16、R19分别跨接到IC31、IC32、IC33、IC34各自的输出端与同...

【专利技术属性】
技术研发人员：田万成，李彦召，田国平，
申请(专利权)人：田万成，李彦召，田国平，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]